Tre specie di piante non fotosintetiche si affidano principalmente ai grilli cammello per disperdere i loro semi, secondo una nuova ricerca del Professore Associato del Progetto Suetsugu Kenji (Kobe University Graduate School of Science). Questi risultati sono stati pubblicati il ​​9 novembre nell'edizione online di Nuovo Fitologo .

La maggior parte delle piante non fotosintetiche ha semi molto piccoli che possono essere dispersi dal vento come particelle di polvere. Però, alcune piante aclorofille crescono nel buio sottobosco delle foreste, e hanno abbandonato la dipendenza dal vento per la dispersione dei semi. In questo studio, Il professor Suetsugu ha studiato il metodo di dispersione dei semi per tre di queste piante:Yoania amagiensis, Monotropastrum humile e Phacellanthus tubiflorus. Identificò il grillo cammello come il principale dispersore di semi, la prima prova di grilli cammello utilizzati per la dispersione dei semi nelle piante da fiore.

L'esempio più famoso di vettori di insetti sono le formiche, ma le formiche non mangiano i semi:li portano ai loro nidi nelle loro mandibole. Gli insetti che trasportano i semi mangiandoli sono molto rari. Un esempio è il weta della Nuova Zelanda, ma questo è un caso particolare:normalmente questo ruolo sarebbe assunto dai mammiferi, ma in Nuova Zelanda gli unici mammiferi nativi sono i pipistrelli.

Lo studio del professor Suetsugu è stato condotto nella città di Fuji, Shizuoka, dove hanno studiato i metodi di dispersione dei semi per tre specie di piante non fotosintetizzanti (figura 1). Hanno scoperto che uccelli e mammiferi, solitamente responsabile del trasporto di questi semi, non mostrò alcun interesse per i frutti di queste piante. Nel frattempo, invertebrati, soprattutto i grilli cammelli mangiavano regolarmente i frutti (figura 3). Però, mangiare i frutti è diverso dall'essere un portatore – anche i semi devono essere conservati intatti negli escrementi. Il ricercatore ha catturato grilli di cammello, controllato se stavano espellendo i semi interi, e ho trovato molti semi intatti.

Le tre specie di piante censite (Y. amagiensis, M. humile e P. tubiflorus) sono tutte specie non fotosintetizzanti. Possono sopravvivere in un habitat nero come la pece, e si trovano principalmente nel suolo della foresta al di fuori della portata della luce solare. L'habitat delle tre specie censite questa volta ha una portata del vento molto limitata, quindi le piante avevano bisogno di sviluppare frutti e fare affidamento su vettori animali. Però, queste specie di piante parassite non hanno risorse da spendere, quindi non possono creare frutti attraenti pieni di sostanze nutritive che attirerebbero uccelli e mammiferi. L'opzione migliore successiva era quella di utilizzare insetti vaganti che avrebbero mangiato frutti di bassa qualità. (Infatti, il topo di campagna giapponese, un popolare portatore di semi, notato questi frutti, ma non ha cercato di mangiarli.)

Gli insetti non sono stati considerati come portatori di semi interni prima perché a causa delle piccole dimensioni dei loro corpi e delle mandibole, si pensava che masticassero i semi. Però, i semi delle piante non fotosintetizzanti sono estremamente piccoli, in modo che possano passare illesi attraverso l'apparato digerente (figura 3).

Y. amagiensis, M. humile e P. tubiflorus appartengono rispettivamente alla famiglia delle Ericaceae, la famiglia delle Orchidaceae e la famiglia delle Orobanchaceae. Sono specie molto diverse, e ciascuno di loro ha abbandonato la fotosintesi come parte dei propri schemi evolutivi indipendenti. In altre parole, tre piante non correlate non fotosintetizzanti si sono sviluppate indipendentemente per fare affidamento su vettori di insetti per la dispersione dei semi. Ciò suggerisce che la fase evolutiva della rinuncia alla fotosintesi (e le caratteristiche che la accompagnano - piccole dimensioni dei semi, il trasferimento in un sottobosco scuro con dispersione del vento inefficace) hanno permesso loro di occupare una nicchia biologica unica.

Questi risultati mostrano che la fase evolutiva della perdita della fotosintesi non è semplicemente una perdita di funzioni attraverso la perdita di cloroplasti:cambia drasticamente il rapporto della pianta con altri organismi. Continuando a studiare piante che non fotosintetizzano, intendiamo chiarire i cambiamenti avvenuti durante il processo di scelta estrema di rinunciare alla fotosintesi.