REWIND: Interrelazioni tra formiche e mondo vegetale

Con questo articolo inizia la collaborazione di questo Blog con Marcus Vinicius Locatelli, 24enne ingegnere agronomo, laureatosi nel 2006 presso la Federal University of Viçosa.
Marcus sta attualmente frequentando un master presso il dipartimento dei suoli e la nutrizione delle piante presso la stessa istituzione. La sua linea di ricerca è la fertilità del suolo e la fecondazione delle culture, in particolare, il lavoro con la modellazione. Sta sviluppando, in concomitanza, alcuni lavori con le orchidee.
Da appassionato di queste ultime ha aperto un blog Orquidofilia e Orquidologia ricco di interessanti spunti e osservazioni che cercherò di tradurre in bilingue.
Questo è il suo ultimo lavoro:
foto Marcus V. Locatelli

Non è raro trovare nei boschi, macchie di orchidee e di altre piante come Bromeliacee piene di formiche.

Ci sono una serie di noti rapporti ecologici tra formiche e piante, ben al di là del legame erbivoro delle formiche che tagliano le foglie.

Per esempio, mutualismo, o protocooperazione che è caratterizzata da entrambe le specie, piante e insetti, che ottengono benefici reciproci da questa associazione.
foto Marcus V. Locatelli

Le piante sono ben lungi dall’essere passive con l’ambiente circostante, i loro corpi sono biochimicamente comunicanti tra di loro, inducendo una risposta fisio-morfologica per la loro sopravvivenza.

Tra le morfologiche è inclusa la produzione di cuticole più spesse, come barriere fisiche contro gli attacchi dei parassiti, come pure per le strutture dei loro organismi che servono da riparo per i predatori dei loro parassiti; per esempio, le piante mirmecofite, esempio speciale, nel nostro caso, un’ orchidea dell’America Centrale: la Myrmecophila tibicinis o Schomburgkia tibicinis (Bateman ex Lindl.) Rolfe, Orchid Rev 25: 51 (1917), anche qui, con buchi e camere sul fondo degli pseudobulbi che servono come rifugio per Formicidae.
foto Marcus V. Locatelli

E tra le fisiologiche, riassumendo, una gamma enorme e poco comprensibile di metaboliti secondari, come i fenoli, che li rendono molto indigesti per i loro nemici. Ci sono anche i semiochimici, utilizzati per la comunicazione tra gli organismi della stessa specie, i feromoni, e tra diverse specie, allelochimici, illustrando questi ultimi, come le piante sotto attacco da parte dei loro nemici dicono ai nemici naturali degli stessi: “vieni qui c’è cibo per te”, attraverso sostanze volatili rilasciate nell’ambiente, che servono loro da “guida” fino al loro arrivo, sostanze che sono chiamate anche infochimici, che sarebbero di grande importanza per la caccia a tali specie di insetti, nomadi e solitari.

Nel caso di specie predatorie di formiche, e per la stragrande maggioranza degli eusociali, vi è la necessità per le colonie di essere costruite in luoghi protetti, come gli interspazi tra pseudobulbi e radici di orchidee epifite e, ricordando anche che molte di queste sono endemiche delle foreste, vivendo esclusivamente sulla corona degli alberi, dove predano il cibo, prede erbivore che abitano che di solito vengono attratte da piante adiacenti.

E la tendenza continua, vittime e aggressori che cercano di ingannarsi l’un l’altro.

Di recente nel Journal of Soil Science brasiliano, ho lasciato questa nota dicendo che “… a prescindere dal substrato tagliato, il rifiuto prodotto mostra concentrazioni più elevate di sostanze nutritive che le foglie, è importante luogo di riciclaggio delle sostanze nutritive nell’ecosistema. I rifiuti possono essere una delle principali ragioni dell’aumento della concentrazione di nutrienti nel suolo dei formicai”. Quindi, si potrebbe pensare che i formicai associati con macchie di orchidee, e che non tutte le formiche siano specie predatorie come le formiche tagliatrici di foglie, contribuiscano anche al graduale nutrimento delle orchidee epifite con l’accumulo di sostanze nutritive?
Le orchidee illustrate in questo post sono del tipo Microlaelia lundii (Rchb.f. & caldo). Chiron & VP Castro, Richardiana 2: 11 (2002), fotografate nell’habitat della regione di Oeste Paulista nel mese di agosto 2007.

Qui di seguito, una macchia molto influenzata da insetti e ragni.
foto Marcus V. Locatelli

Si può anche considerare che la presenza di formiche nei ceppi volte le preserva dall’essere raccolte da persone, nel caso di questo habitat con molte altre Microlaelia lundii, rende più difficile raccoglierle e verranno risparmiate, mentre altre saranno più sensibili.

L’orchidea che visse tra i dinosauri

Le orchidee sono piante tanto affascinanti quanto antiche…ma quanto antiche? La loro datazione finora era alquanto approssimativa ed individuata in un lasso di tempo abbastanza ampio. Ora grazie alla tecnologia e a nuove scoperte ne sappiamo molto di più e la loro epoca di comparsa sulla terra ora è stata ridimensionata in un lasso di tempo più contenuto.
Questa è la traduzione integrale di un articolo apparso nella rubrica Scienza e Tecnologia di “El Mundo”:

di Gustavo Catalan Deus

“MADRID. – I resti fossilizzati di un’orchidea, scoperti in perfetto stato in un frammento d’ambra, hanno permesso di determinare il passato genetico di queste piante singolari, le cui origini possono ora essere stabilite tra 76 e 84 milioni di anni. La scoperta situa le orchidee in un tempo dove esistevano ancora i dinosauri, ciò delimita il dibattito scientifico che esiste fino ad oggi, la cui gamma si situava tra 26 e 112 milioni di anni. La ricerca, pubblicata dal Nature, si basa sul polline fossilizzato di un’orchidea, che ha permesso di descrivere la specie, disegnarla e darle un nome: Meliorchis caribea. Il polline è stato trovato nel torace di un ape operaia (Problebeia domenicana), che è stata trovata in un pezzo d’ambra. L’età del fossile è stata datata tra 15 e 20 milioni di anni, e trovata nel nord della Repubblica Dominicana durante l’anno 2000. “si tratta del primo fossile di un’ orchidea che offre un’immagine senza precedenti dell’interazione tra piante e pollinizzatori”, affermano il direttore della ricerca ed il collaboratore dell’articolo, Santiago Ramirez, del dipartimento di zoologia comparativa del museo di Harvard. Allo studio hanno preso parte un gruppo di esperti di istituzioni americane ed europee. Il pezzo d’ambra è stato raccolto da un privato, che lo ha portato nel 2005 al dipartimento di biologia evolutiva del museo, dove si è proceduto allo studio vero e proprio.

Foto tratta dal quotidiano “La Republica”

Il fossile prezioso ha permesso ai ricercatori di ricostruire l’albero filogenetico delle orchidee, di cui sono state descritte, fino ad oggi, tra le 20.000 e le 30.000 specie, cosa che le trasforma nella famiglia biologica più vasta e diversa della terra, secondo Ramirez. Questa famiglia rappresenta l’8% del totale delle piante con fiori.

Teoria dell’evoluzione:
La teoria dell’evoluzione delle piante della famiglia delle orchidee affascinò 150 anni fa Charles Darwin, autore della teoria della selezione naturale. Quando è tornato della sua spedizione scientifica a bordo del Beagle, ha dedicato anni a fare ricerche sul meccanismo riproduttore di queste piante. Da allora, i biologi hanno studiato con un grande zelo la famiglia immensa delle orchidee, senza ottenere soluzione a tutte le questioni.
“Abbiamo costruito l’albero della famiglia basandoci sulla sequenza del DNA che abbiamo trovato nel fossile.” Utilizzando la sua età abbiamo potuto misurare l’orologio molecolare. E poiché fino ad oggi nessuna altra orchidea era così tanto vecchia, hannopotuto calcolare l’età di queste piante a partire dalla Meliorchis “, chiarisce Santiago Ramirez.” L’assenza di registri fossili della famiglia delle orchidee è dovuta al fatto che queste piante fioriscono in modo raro ed esse si concentrano nei settori tropicali, dove il calore e l’umidità sono fattori che complicano la fossilizzazione. Inoltre, il suo polline è disperso soltanto dagli insetti e non dal vento, cosa che riduce ancora più le possibilità che si fossilizzi sulla superficie terrestre. In questo caso, cosa che è rimasta in perfetto stato di conservazione durante milioni di anni, è precisamente l’interazione tra l’insetto e la pianta. Si tratta del solo registro fossile conosciuto.

Foto tratta dal quotidiano “La Republica”

I grani di polline che ha l’ape sono disposti sotto forma di pacchetto, cosa che dimostra che l’ape li ha raccolti, e non si sono casualmente attaccati con un semplice contatto durante il volo. Questa specie d’ape si è estinta ed era differenziata non avendo avuto pungiglione. I dati ottenuti dalla ricerca sul polline fossilizzato dell’ape permettono di concludere che le prime orchidee erano da poco tempo sulla terra quando i dinosauri hanno iniziato ad estinguersi 65 milioni di anni fa, tra il Cretaceo ed Terziario. Un’altra sorpresa “affascinante”, secondo gli autori della ricerca, è che alcuni gruppi di orchidee, tra esse l’apprezzata Vaniglia, si sono sviluppati in età molto precoci, poiché queste specie sono soltanto distribuite nei tropici. “Grazie al fatto che sappiamo che le regioni tropicali hanno iniziato a essere separate 100 milioni di anni fa, si può datare l’età di questo gruppo di specie tra 60 e 70 milioni di anni.” Questo segnala anche che c’era ancora un grande scambio biotico tra le regioni molto dopo la loro separazione “, conclude Ramirez.”

Il testo integrale in lingua inglese redatto da Steve Bradt è consultabile direttamente sul sito della Harvard University e porta la data del 29 agosto 2007, quindi di fresca pubblicazione.

Impollinazione orchidee

Guido si è sempre prodigato tanto nello spiegare durante le mostre ai vari curiosi come la farfalla notturna Xanthopan morgani praedicta con la sua spirotromba di 26 cm circa impollinasse l’Angraecum sesquipedale (ex . Xanthopan morgani rinominata poi con l’aggiunta di praedicta in omaggio a Darwin che fece la previsione sul possibile insetto pronubo).
Visto che ora, grazie ad una segnalazione è disponibile un link che lo documenta, mi sembra doverosa la dedica:
Guido è una mia dedica personale alla tua perseveranza e sempre disinteressata disponibilità.
Date un’occhiata a questo link portando la barra di avanzamento del filmato sui 2 min. 30 sec.
Questo il link:

Impollinazione Angraecum
Ciao

Biologia delle orchidee

In uno dei post precedenti si è sviluppato un interessante dibattito sulla “sintesi clorofilliana” e più in generale, sulla biologia delle orchidee.
Ho pensato bene di portare questo argomento a livello di post e per introdurlo ho ripreso questo sintetico e quanto mai utile lavoro di Christian, già pubblicato sul quaderno di Orchids Club, distribuito gratuitamente in occasione di Pordenone orchidea edizione 2005.

Biologia delle orchidee e delle piante
di Christian Pozzobon – biologo

Vanda coerulea-collezione Guido De Vidi- diritti risevati
Esiste una stragrande varietà di forme e strutture delle piante. Guardando il nostro mondo con attenzione si possono trovare piante con altezze che vanno da qualche centimetro fino a piante che superano le decine di metri. La cosa che ci attrae di più in una pianta sono i fiori che essa produce i quali possono avere una varietà di forme e colori da lasciarci incantati di fronte alla loro bellezza. Le orchidee sono degli organismi vegetali che possiedono una miriade di varietà di fiori da distinguersi sicuramente nella loro bellezza estetica. Nonostante la loro differenza estetica, tutte le piante a seme (comprese le orchidee) fanno vedere forti somiglianze nella struttura di base.
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Orchidee: impollinazione e semina

Dall’impollinazione al “community Pot”: qualche nota generale.

L’impollinazione è l’atto iniziale per la riproduzione delle orchidee attraverso la semina.
Il principale elemento, che distingue le orchidee dalle altre Monocotiledoni affini (Liliíflorae) e che costituisce il valore aggiunto in termini evolutivi, del successo di questa famiglia è il ginostemio (colonna centrale che porta gli organi riproduttivi sia maschili che femminili).
Questa struttura posizionata in stretta relazione con il labello, consente il ripetersi del meccanismo di impollinazione in un gran numero di piccole varianti fondamentali per i processi coevolutivi fra orchidee e pronubi (insetti impollinatori).
L’interdipendenza di questi processi si è affinata al punto che a ciascuna specie impollinata corrisponde sempre una sola specie impollinatrice, in modo che questa funga da perfetto mediatore tra le antere che liberano il polline e lo stimma che lo riceve. Nelle orchidee, l’impollinazione può essere addirittura autogama. In questo caso gli stimmi sono impollinati dai granuli pollinici (polinodi) dello stesso fiore. In alcune specie i fiori sono fecondati anche senza sbocciare, in altre parole ancor prima che questi si aprono: tale fenomeno è detto cleistogamia (fecondazione tra il polline e l’ovulo dello stesso fiore).
In conclusione, le orchidee possiedono strutture riproduttive altamente ricercate ed affinate per mantenere integra la specie, ma nello stesso tempo, attraverso azioni di impollinazione artificiale (intervento dell’uomo) è possibile effettuare anche incroci intragenerici (impollinazione fra generi diversi appartenenti alla stessa famiglia).
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