Per ottenere da parte di terreno che è a basso contenuto di nutrienti come l’azoto e il fosforo, alcune piante fare qualcosa di quasi impensabile, qualcosa che sembra andare contro l’ordine naturale delle cose: diventano predatori e carnivori, girando le tabelle su animali e adattamento di mangiare loro, invece di essere mangiato.
Ci sono circa 600 specie conosciute di piante carnivore nel mondo. Il Venus fly trap è il più noto, ma le piante lanciatore probabilmente venire in un secondo vicino. Queste piante hanno foglie modificate, a forma di brocche o flauti di champagne, che fungono da trappole. Quando un insetto atterra su una di queste foglie, un film scivoloso di acqua e secrezioni cerose sulla superficie interna invia l’insetto scivolando più in profondità nella brocca, dove atterra in una pozza di fluidi digestivi che annegano e si dissolvono.
Per alcune piante, però, queste trappole non funzionano tutto il tempo. Alcune specie di piante brocca non producono il rivestimento ceroso, e si basano solo su acqua per chiazza di petrolio loro foglie. Quando piove, o quando è umido e c’è un po ‘ di condensa su di loro, sono scivoloni mortali. Ma quando c’è il sole o l’umidità è bassa, le foglie rimangono asciutte e un insetto può trottarle senza problemi. La pianta della brocca di Raffles (Nepenthes rafflesiana), ad esempio, cresce in aree soleggiate aperte con bassa umidità e la sua trappola è inattiva per ben otto ore al giorno.
Non dovrebbe funzionare così, dice la biologa Ulrike Bauer, perché la selezione naturale dovrebbe favorire adattamenti che massimizzino la cattura delle prede e l’assunzione di cibo. Una trappola che si accende e si spegne a seconda del tempo e non funziona per un terzo della giornata va contro le aspettative tanto quanto una pianta che mangia animali. Tuttavia, le trappole che non sono “always-on” sono diffuse nelle piante di brocca, quindi non possono essere troppo svantaggiate. Ora, Bauer ha scoperto che sono in realtà un adattamento pulito, e che una trappola temporaneamente inefficace può aiutare le piante a catturare più insetti.
Le brocche di Raffles si nutrono di una vasta gamma di insetti, ma le formiche costituiscono circa due terzi della loro dieta. Le formiche sono creature altamente sociali e condividono informazioni tra loro per il bene della colonia, e quando una formica scout solitaria annusa l’esca del lanciatore, presto recluta i suoi compagni di nido per condividere il cibo. Qui sta il vantaggio di una trappola a volte secca: la prima formica può portare fuori il lanciatore, ma vive per dirlo ai suoi amici e inavvertitamente attirarli al loro destino.
Bauer e i suoi colleghi lo hanno dimostrato nelle piante di brocche di Raffles nel Borneo testando i tassi di cattura di diverse trappole su diverse piante. Metà delle foglie sono stati autorizzati a fluttuare tra umido e secco naturalmente, mentre l’altra metà sono stati tenuti continuamente bagnato da una goccia d’acqua che gli scienziati truccato.
Dopo diversi giorni di monitoraggio delle piante, i ricercatori hanno rimosso tutti gli insetti catturati e li hanno ordinati e contati (le brocche erano state tappate sul fondo con un tappo di schiuma per evitare che la preda venisse persa). Scoprirono che gli insetti volanti erano una fonte di cibo affidabile, costante, ma non molto abbondante sia per le piante always-on che per quelle on-and-off. Mentre i lanciatori always-on intrappolavano più di questi insetti volanti e avevano un tasso di cattura di base più alto, i lanciatori on-and-off catturavano più prede in generale, circa un terzo in più rispetto a quelli sempre bagnati.
La differenza era dovuta alle formiche. Le brocche che si accendevano e spegnevano naturalmente attiravano un numero crescente di formiche nel corso della giornata, mentre quelle sempre bagnate no. Hanno anche catturato più formiche in totale rispetto a quelli always-on, catturandoli due volte più spesso in lotti (10 o più formiche) e sono stati gli unici lanciatori che li hanno catturati in grandi lotti (a volte intrappolando fino a 20 bug allo stesso tempo). Mentre il loro tasso di cattura di base era inferiore, le piante che si asciugavano e si bagnavano di nuovo nel corso della giornata compensavano con questi pasti occasionali più grandi.
Gli attacchi di binge eating sono possibili a causa della natura sociale delle formiche. Un ant scout che trova una fonte di cibo farà sapere ad altre formiche in modo che possano usarlo anche loro. Una trappola lanciatore che è sempre scivoloso catturerà questi scout prima che possano diffondere la parola, tagliando la scorta di prede della pianta. Ma un lanciatore che è spento per parte della giornata e poi diventa scivoloso in seguito dà alle formiche scout un accesso sicuro al cibo e un po ‘ di tempo per reclutare altre formiche, che arrivano più tardi e vengono catturate in una spazzata quando il lanciatore è bagnato. La pianta fa di più con meno, e sfrutta il comportamento collettivo delle formiche simile al modo in cui alcuni predatori animali attaccano banchi di pesci o mandria le loro prede insieme per massimizzare la loro cattura.
Altre piante di brocca hanno un rapporto più cooperativo con le formiche. Nepenthes bicalcarata forma una partnership con le formiche Camponotus schmitzi e fornisce loro spazio vitale in un viticcio gonfio alla base delle sue brocche. In cambio di abitazioni, nettare e alcuni pezzi rimasti del pescato della pianta, le formiche proteggono le piante dai punteruoli che mangiano le sue gemme in via di sviluppo e puliscono i lati delle trappole della brocca per tenerle belle e lisce.