Le pulci d'acqua sono maestri dell'adattamento. I ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB), dell'Albert-Ludwigs-Universität Freiburg e dell'Università tecnica di Darmstadt hanno scoperto che possono difendersi non solo dagli animali ma anche dalle piante carnivore. Hanno dimostrato che le pulci d'acqua nuotano più lentamente e sviluppano spine laterali in presenza della pianta acquatica Utricularia (bladderworts).

Sembra che entrambi i meccanismi rendano più difficile per la pianta carnivora risucchiarli nella sua trappola. Il team guidato dal Dr. Sebastian Kruppert, dal Dr. Martin Horstmann e dal Professor Ralph Tollrian del RUB, in collaborazione con il Professor Thomas Speck dell'Orto Botanico di Friburgo e Simon Poppinga dell'Università Tecnica di Darmstadt, descrivono le loro scoperte nel International Journal di Scienze Molecolari , pubblicato online il 9 giugno 2022.

Pulce d'acqua S04 di Gelsenkirchen

Le trappole della pianta acquatica Utricularia sono innescate dal movimento. Aspirano la preda in pochi millisecondi e la digeriscono. Una pianta può sia formare molte trappole che catturare più animali in una volta sola. "Questo crea una pressione di alimentazione molto elevata", afferma Simon Poppinga. I ricercatori erano interessati a scoprire se le pulci d'acqua si difendono da tali attacchi delle piante.

Nella prima fase, hanno cercato habitat naturali in cui piante e pulci d'acqua convivono fianco a fianco. Hanno trovato quello che stavano cercando a Gelsenkirchen. Il team ha isolato diversi individui dalla natura e ha cercato di riprodurli in laboratorio. Le pulci d'acqua sono partenogenetiche:producono prole geneticamente identica, cioè cloni di se stesse. La linea clonale con la denominazione "04" era facile da coltivare. A causa della sua vicinanza geografica allo stadio di calcio Schalke 04, i ricercatori lo hanno chiamato S04.

La presenza della pianta nell'acqua provoca appendici più lunghe

Il ricercatore ha coltivato S04 insieme alla pianta acquatica in laboratorio, inizialmente separata da una griglia sottile. Si sono quindi assicurati che gli animali non potessero entrare in contatto diretto con la pianta e non corressero il pericolo di essere mangiati, ma potevano percepire la presenza del predatore tramite messaggeri chimici. Le pulci d'acqua che vivevano in tali condizioni formavano appendici più lunghe sul loro carapace ed erano più piccole.

Inoltre, i ricercatori hanno misurato la velocità di nuoto. Le pulci d'acqua che vivevano in presenza della pianta si muovevano più lentamente di quelle che crescevano senza la pianta. Se gli animali avevano una scelta, evitavano la vicinanza delle piante acquatiche. "Questo dimostra che gli animali, altrimenti geneticamente identici, attivano le difese solo quando ne hanno bisogno, perché crescono fianco a fianco con le piante", afferma Sebastian Kruppert.

Gli animali con difese vengono mangiati meno frequentemente

Questo cambiamento nel comportamento e gli adattamenti della struttura corporea si sono rivelati efficaci. Il team ha confrontato la frequenza con cui gli animali che erano cresciuti senza la pianta venivano mangiati rispetto agli animali che erano stati esposti alla pianta. Questi ultimi, infatti, venivano consumati meno frequentemente. "Questo indica che gli adattamenti attivabili sono in realtà difese contro la pianta", afferma Sebastian Kruppert.

"Supponiamo che le appendici permettano alle pulci d'acqua di crescere più larghe del diametro degli ingressi delle trappole di aspirazione", afferma Martin Horstmann. "Le trappole sono di dimensioni diverse, ma almeno le trappole più piccole non possono più ingerire gli animali". Poiché anche le pulci d'acqua con difese sono più sottili, la corrente d'acqua può probabilmente fluire oltre di loro più facilmente. Inoltre, i movimenti di nuoto più lenti probabilmente fanno scattare le trappole meno spesso.

"Non eravamo a conoscenza di nessun altro caso in cui gli animali possono difendersi dagli attacchi delle piante", afferma Ralph Tollrian. "Il fatto che varie difese come adattamenti comportamentali e cambiamenti nella struttura corporea possano essere osservate simultaneamente mostra quanto siano adattabili e affascinanti questi minuscoli animali".