Alcune piante che rispondono a stimoli meccanici:
- Dionaea muscipula
La ‘Venus’ Flytrap (Dionaea muscipula) compie uno dei più spettacolari movimenti thigmonastici con conseguente scambio del ruolo di predatore con gli animali (Simons, 1992). In effetti, Darwin lo definì “uno dei più meravigliosi del mondo” (Darwin, 1893). Le specializzate foglie bilobate con aculei a forma di ago sui margini delle foglie sono generalmente aperte per invitare i visitatori. Quando un insetto ignaro striscia lungo le superfici ventrali della foglia e urta i tre piccoli peli di innesco (Curtis, 1834), vengono generati segnali elettrici intercellulari (Burdon-Sanderson, 1873; Jacobs, 1954; Jacobson, 1965; Simons, 1981) e si pensa di attivare l’allargamento differenziale delle cellule del lobo (Fagerberg & Allain, 1991), con conseguente chiusura della trappola in meno di un secondo. Generalmente, sono necessarie stimolazioni multiple di uno o più dei peli di attivazione per una risposta.1
- Drosera rotundifolia
Un comportamento carnivoro distinto indotto dal tocco è dimostrato da Drosera rotundifolia, una specie esaminata in dettaglio da Darwin (Darwin, 1893). La mucillagine sulle estremità dei tentacoli della Drosera brillano alla luce del sole (Fig. 2a,b) e danno alla pianta il nome comune di “Drosera”. Più di 100 tentacoli possono coprire le superfici delle sue foglie modificate. Questo aspetto appariscente attira gli insetti, che quando si posano sulle superfici dei tentacoli rimangono intrappolati nella sostanza collosa. I tentacoli sensibili al tatto rilevano la presenza e gli ulteriori movimenti dell’insetto che lotta per essere liberato. In risposta, i tentacoli vicini si piegano verso quelli direttamente stimolati dalla presenza della preda.1
- Utricularia (Bladderwort)
La trappola Utricularia, attaccata tramite un gambo al corpo della pianta senza radici (Fig. 3a), è un sacco cavo a pareti sottili con una botola impermeabile. Quando la trappola è posizionata, le pareti esterne sono concave e la camera è sotto pressione idrostatica negativa. Varie appendici, alcune con ghiandole che secernono mucillagini, hanno un ruolo nell’attirare la preda verso l’entrata della botola e altre vicino al fondo della porta sono i grilletti sensibili al tatto. Piccole creature, come le pulci d’acqua, sono esempi di quelle che cadono preda delle trappole di Utricularia.1
- Mimosa pudica
La Mimosa pudica, conosciuta come la pianta sensibile, e alcuni suoi parenti sono altre ben note piante tigmonastiche. Una stimolazione tattile provoca un ripiegamento molto rapido delle piccole foglioline che compongono le foglie doppiamente composte. Notevolmente, la risposta al tocco non è limitata alla fogliolina stimolata, ma può propagarsi a tutte le foglioline vicine della foglia (Simons, 1981; Malone, 1994). Uno stimolo più forte, con conseguente ferita, può suscitare un comportamento di ripiegamento su piccioli di foglie distanti (Simons, 1981; Malone, 1994).1
- Bryonia dioica
Elmar Weiler e colleghi hanno scoperto che un aumentato livello di ottadecanoidi, in particolare di acido 12-oxo-fitodenoico (OPDA), è correlato all’avvolgimento dei viticci di Bryonia dioica indotto dal tatto (Stelmach et al, 1998; Blechert et al., 1999) e che l’OPDA, e gli analoghi correlati che non possono essere convertiti in acido jasmonico (JA), sono sufficienti a causare l’avvolgimento dei viticci con una cinetica fisiologicamente rilevante in assenza di uno stimolo meccanico (Weiler et al, 1993, 1994; Blechert et al., 1999).1
- Monstera (Vine)
La vite Monstera ha una tecnica insolita per trovare un albero ospite su cui salire. Viaggia crescendo lungo il terreno alla ricerca dell’oscurità dell’ombra di un albero; questo movimento verso l’oscurità è chiamato skototropismo (Strong & Ray, 1975). La vite completa il suo viaggio quando l’apice della vite percepisce l’arrivo all’albero ospite attraverso il conseguente incontro tattile. Si verifica allora un drammatico cambiamento nella direzione della crescita. La vite Monstera inizia una scalata verso l’alto del suo albero ospite (Strong & Ray, 1975), e lo sviluppo delle foglie e del fusto cambia in previsione di una maggiore luce e della fotosintesi produttiva.1
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Ficus costaricensis (Fico strangolatore)
Il fico strangolatore (Ficus costaricensis) ha un’interazione più sinistra con gli alberi ospiti (Putz & Holbrook, 1986; Putz & Holbrook, 1989). Le radici della forma epifita crescono verso il basso dal suo albero ospite e, oltre ad avvolgere il tronco, le radici che si toccano si fondono insieme (Fig. 5). Mentre le radici continuano a crescere e a fondersi, alla fine circondano e impediscono l’ulteriore crescita del tronco ospite. Un’ulteriore differenziazione delle radici del fico provoca una tale pressione costrittiva che danneggia e infine uccide l’ospite in un modo che si addice al suo nome. In questo modo, lo strangolatore rimane da solo senza la concorrenza del suo ex ospite.1
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Catasetum (Fiore)
I fiori maschili sono pronti a rispondere ai visitatori che contattano le antenne nel centro del fiore con il rilascio dei filamenti dello stame tenuti in tensione dai petali. La forza con cui un disco appiccicoso con sacche di polline colpisce l’impollinatore scelto può essere abbastanza forte da far cadere un’ape dal fiore (Simons, 1992). Questa esperienza e il peso del grande sacco di polline attaccato possono essere così traumatici che l’ape valuterà attentamente i potenziali siti di visita futuri e preferirà fortemente i fiori femminili piuttosto che quelli maschili esplosivi (Romero & Nelson, 1986). In questo modo, i fiori maschili di Catasetum possono essersi evoluti per competere per i diritti esclusivi di impollinazione dei fiori femminili (Romero & Nelson, 1986).1
- Arabidopsis
Quando le radici di Arabidopsis incontrano barriere di vetro, il gravitropismo sembra essere compromesso e si verifica invece il tigmotropismo. Le radici stimolate dal tatto trascurano la loro propensione a crescere verso il vettore gravità e invece crescono lontano dal punto percepito di contatto meccanico. L’interazione tra tocco e gravità può avvenire a livello subcellulare; il tocco può ritardare una delle prime risposte gravi conosciute, la caduta dei granuli di amido nelle cellule della columella della radice (Massa & Gilroy, 2003).1