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    Nuove scoperte sulla biomeccanica e l'evoluzione delle trappole di aspirazione nelle vesciche carnivore

    Diversità strutturale nelle vesciche carnivore. Credito:Immagini di fiori:Andreas Fleischmann, Immagini trap:Plant Biomechanics Group Friburgo

    Le vesciche (Utricularia spp. Lentibulariaceae) sono piante con molti superlativi:appartengono al genere più recentemente evoluto e anche il più grande di piante da fiore carnivore, che comprende più di 240 specie. Hanno uno dei genomi più piccoli conosciuti nelle piante da fiore, avere le trappole più veloci, sono completamente senza radici, sono distribuiti quasi in tutto il mondo, e possiedono una grande varietà di diverse forme di vita. Un team del Plant Biomechanics Group presso l'Orto Botanico dell'Università di Friburgo guidato dal Prof. Dr. Thomas Speck e dal Dr. Simon Poppinga sta conducendo analisi morfologiche e biomeccaniche comparative su queste trappole ultraveloci, che catturano la preda mediante aspirazione indotta dalla depressione. Il giornale Rapporti scientifici ha ora pubblicato due nuovi articoli con i risultati del gruppo.

    Gli esperimenti descritti nel primo articolo sono stati condotti in stretta collaborazione con i colleghi del Dipartimento di Ecologia Animale, Evoluzione, e Biodiversità presso l'Università della Ruhr di Bochum, guidato dal Prof. Dr. Ralph Tollrian. Con l'aiuto di una telecamera ad alta velocità, i ricercatori hanno analizzato il "comportamento di cattura" della trappola a risucchio di Utricularia australis e i possibili tentativi di fuga di una delle sue prede naturali, la pulce d'acqua Ceriodaphnia dubia. Hanno scoperto che le pulci vengono risucchiate nelle trappole con 2800 volte l'accelerazione di gravità e vengono decelerate all'interno della trappola quasi altrettanto rapidamente. Tutti i processi di cattura sono troppo veloci per consentire alla pulce di fare un tentativo di fuga.

    Il team di Friburgo ha raggiunto i risultati presentati nel secondo articolo insieme al Dr. Andreas Fleischmann della Botanische Staatssammlung Munich e ai colleghi dell'Institute for Evolution and Biodiversity, Università di Münster, guidato dal Prof. Dr. Kai Müller. Le analisi comparative funzionali-morfologiche e biomeccaniche su 19 specie di vescica condotte dagli scienziati hanno rivelato diverse strutture di ingresso e botola della trappola, nonché diversi tipi di movimento durante l'aspirazione che possono essere interpretati come adattamenti ai diversi habitat occupati dalla specie. una specie, Utricularia multifida, ha una botola che non si muove e probabilmente intrappola la preda secondo un principio di cattura passiva invece di risucchiarla. In questo modo, il team ha rivelato per la prima volta varie relazioni forma-struttura-funzione e ha anche inserito le loro scoperte in un contesto evolutivo:con l'aiuto di sequenze geniche di 105 specie, sono riusciti a ricostruire il corso dello sviluppo evolutivo del genere Utricularia.


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