a maioria das plantas carnívoras devoram insetos, e a evolução tem moldado as três partes de um jarro para cada uma executar uma tarefa precisa que garante a morte de um inseto.no topo do jarro está uma tampa chamada operculum. A tampa mantém fora a água da chuva que de outra forma diluiria os sucos digestivos.
a jante escorregadia do jarro é conhecida como peristoma.,
O jarro espécie Nepenthes rajah de Bornéu é grande o suficiente para afogar um rato
“Ele tem muitos sulcos, e uma microestrutura que o torna tão insetos não pode anexar a ele que bem,” explica o Dr. Tanya Renner, que estudou jarro de plantas para o seu Doutoramento, e vai continuar a explorá-los, como um professor da San Diego State University, início de agosto de 2015. Ela é atualmente uma estudante de pós-doutorado na Universidade do Arizona.
a jante é muito “molhável”, acrescenta., Por outras palavras, ” quando a água lhe toca, torna-a muito escorregadia.”
Uma vez que um inseto escorrega na poça do jarro, o interior do jarro é extremamente ceroso. “É como patinar no gelo numa superfície de folhas”, diz ela, e os insectos não conseguem ter tracção para sair.até os insectos voadores raramente escapam. Se um insecto não se afogar imediatamente, os açúcares e os sucos digestivos dão ao líquido uma tackiness que faz voar com asas molhadas muito difícil.
a formação da musaranho
mas uma espécie de planta jarro tropical, Nepenthes lowii, tende a ser curiosamente carente de insetos.,em vez disso, as pitchers desta planta enchem-se de fezes de uma presa muito maior: Tupaia montana, a musaranho-das-árvores Montanas.em 2009, uma equipe de cientistas liderada pelo Dr. Jonathan Moran da Royal Roads University, no Canadá, viajou para a floresta de nuvens de montane, na Malásia, onde N. lowii cresce.
uma planta individual de N. lowii tem dois tipos de pitchers: pitchers terrestres ao longo do solo, e pitchers aéreos mantidos no ar.,
Tree shrews perch on the pitcher and lick sugary juice from its rim
por remotamente filmar estas plantas durante o dia, a equipa confirmou que apenas os pitchers terrestres capturam insectos. Vídeos mostraram que os jarros aéreos são visitados pelo musaranho, que come néctar que a planta produz em sua borda.enquanto a musaranho se alimenta, muitas vezes defeca para o jarro. As fezes são muito ricas em nitrogênio, e seriam extremamente úteis para a planta.,
para determinar se as plantas eram capazes de incorporar nitrogênio a partir dos excrementos de musaranho, os cientistas realizaram uma análise de isótopos estáveis nas folhas do jarro, uma técnica que rastreia a origem de um elemento. A equipe concluiu que as plantas de N. lowii com lançadores aéreos derivam 57-100% de seu nitrogênio a partir deste cagalhão.este estudo revelou o primeiro mutualismo conhecido entre uma planta carnívora e um mamífero. A descoberta despertou um súbito interesse científico nas plantas gigantes que comem carne.,por exemplo, a espécie de jarro Nepenthes rajah de Bornéu é grande o suficiente para afogar um rato.
assim como o interior de um bebê recém-nascido, cada nubile jarro começa a sua vida completamente livre de micróbios
o Que provocou especulações de que algumas plantas, na verdade, matou e comeu a carne de mamíferos.
em 2011, uma banda diferente de cientistas da Alemanha e Malásia foi para Bornéu para monitorar esta planta de jarro gigante.como o estudo anterior, os cientistas filmaram plantas lançadoras para revelar quem as visitou., Mas em vez de apenas filmar visitantes nocturnos, este grupo dividiu o seu tempo de gravação entre o dia e a noite.eles descobriram que, durante o dia, os musaranhos de árvores polvilham no jarro e lambem suco açucarado do jarro, então defecam diretamente nele.após o pôr-do-sol, o rato Nocturno Rattus baluensis alimenta-se da mesma forma, trocando suco doce por fezes ricas em azoto. A mesma espécie de planta carnívora forma múltiplas simbioses com mamíferos, separadas apenas pela hora do dia.
durante o curso do estudo de dois meses, apenas um mamífero realmente afogou-se em uma planta carnívora., As plantas carnívoras de jarro provavelmente não pretendem matar roedores, embora assustadores o suficiente, apesar da presença do corpo do rato, outros animais ainda procuravam néctar e usavam o lavatório do jarro.mas o cadáver de rato pode ter impedido uma criatura diferente: morcegos.
a bat cave
alguns cientistas vislumbraram morcegos dormindo em jarro tropical ao longo dos anos.mas até que os estudos sobre musaranho-das-árvores foram publicados, a maioria dos cientistas assumiu que os morcegos eram simplesmente parasitas, explorando os pitchers como motéis livres quando eles não conseguiram chegar ao seu posto permanente ao nascer do sol.,foi preciso um duo de ciência amante de morcegos, doutorandos Caroline e Michael Schöner, para mostrar que os morcegos são realmente clientes leais e pagantes.
The plants are really beneficiating from the bats
the duo travelled to the lowland forests of Borneo in search of the pitcher plant Nepenthes hemsleyana. Esta espécie tinha sido observada hospedando morcegos lanosos (Kerivoula hardwickii hardwickii), e algumas pistas indicavam que as plantas tinham evoluído para atrair os inquilinos dos morcegos.
N., hemsleyana é até sete vezes pior na captura de insetos do que seu primo próximo, n. rafflesiana e N. hemsleyana pitchers são até quatro vezes mais longo, também. Este comprimento aumentado permitiria que um morcego lanky se encaixasse muito mais confortavelmente.uma vez que os Schöners sabiam que tipos de jarro procurar, os morcegos eram fáceis de encontrar. Em apenas seis semanas, a equipe encontrou 32 morcegos woolly diferentes galopando em jarros. O morcego lanoso é a única espécie de morcego da família Vespertilionidae.,Michael e Caroline então colocaram rastreadores em 17 dos morcegos, para quantificar quanto os morcegos usam as plantas lançadoras como postes diurnos.
O que eles encontraram foi surpreendente: os morcegos lanosos usam exclusivamente pitchers n. hemsleyana como postes diurnos. Embora a floresta tenha muitas outras opções de bat-motel, tais como folhas peladas ou árvores ocas, para o morcego lanoso, as plantas carnívoras são o lar.
os morcegos também são boas donas de casa. “A análise de isótopos estáveis mostrou que as plantas estão realmente se beneficiando dos morcegos”, diz Caroline. N., hemsleyana recolhe cerca de um terço do nitrogênio em suas folhas de fezes de morcego lanoso. O estudo foi publicado em Letras de Biologia.este tipo de mutualismo é muito raro.quando plantas e animais geralmente colaboram, as plantas fornecem alimentos em troca de serviços. As plantas podem fornecer néctar nutritivo ou fruta, por exemplo, e em troca os animais visitam as plantas para alimentar, distribuir pólen ou sementes quando saem.,com plantas carnívoras de jarro, os papéis são invertidos: a planta recebe nitrogênio nutritivo, e o animal recebe serviços como proteção de predadores e clima.
Caroline e Michael Schöner são supervisionados pelo Dr. Gerald Kerth da Universidade de Greifswald, na Alemanha, e o Dr. T Ulmar Grafe da Universidade de Brunei em Darussalam. Juntos, o grupo está trabalhando para entender melhor este mutualismo excepcional.
A equipe lançou um segundo experimento de monitoramento que foi muito mais longo, e explorou mais locais de campo em Bornéu., Esta pesquisa revelou que os morcegos também por vezes roost em uma segunda espécie Nepenthes, N. bicalcarata.
Depois de uma planta de sentidos de um inseto em seu jarro produz enzimas
os Morcegos têm as suas razões para preferir descansar em N. hemsleyana, a equipe descobriu. Os pitchers de N. hemsleyana criam um melhor microclima para os morcegos, mantendo uma umidade mais estável e maior do que os pitchers de N. bicaclarata.
“os morcegos têm uma enorme membrana da asa”, observa Caroline, e é através desta membrana que os morcegos perdem muito de sua água., Um jarro que mantém uma umidade maior pode ser uma vantagem enorme para um morcego lutando contra a desidratação.morcegos insalubres também podem sofrer de ectoparasitas.os morcegos que apenas roosted em n. hemsleyana estavam completamente livres de parasitas, ao contrário dos morcegos que passavam tempo em n. bicalcarata, as outras espécies de jarro. Ao contrário de N. bicalcarata, os pitchers de N. hemsleyana têm uma zona cerosa escorregadia em sua superfície interna, o que torna difícil para os parasitas colocar ovos nas paredes do jarro.
morcegos que preferiram polir em N., hemsleyana estava em melhor condição geral, sendo maior, mais pesado e livre de parasitas.então, porque é que os morcegos se incomodam com N. bicalcarata?este poleiro inferior é simplesmente mais comum e um morcego cansado não pode ser sempre um morcego selectivo.
outros fatores influenciam a tomada de decisão do morcego, também, como a distância do jarro do chão, ou exposição à chuva e luz solar e os Schöners descobertos então, quando possível, os morcegos demonstraram uma lealdade para reinstalação em diferentes pitchers n. hemsleyana.,
O segundo estudo foi publicado na revista Oecologia, e mais publicações estão a seguir em breve.
guerra química
A fim de digerir os insectos que capturam, as plantas carnívoras de jarro têm de ser químicos talentosos. Produzem proteínas chamadas enzimas para destruir as presas dos insectos.”os insectos são como pequenos tanques”, explica o Dr. Renner.o exoesqueleto blindado de um inseto é feito de uma proteína muito resistente chamada quitina. Chitin tem uma estrutura complicada imune à maioria das enzimas gerais.,
Depois que uma planta sente um inseto em seu jarro, ele primeiro produz enzimas chamadas quitinases. Só estas enzimas podem cortar uma fissura na armadura do insecto.uma vez que a armadura foi comprometida, a planta lança uma segunda onda de enzimas. Estas geralmente caem em três categorias: proteases que decompõem proteínas, lipases que reduzem a gordura, e esterases que atacam uma série de outros compostos.as enzimas da planta são altamente específicas, o que levou o Dr. Renner a perguntar-se como as plantas adquiriram tal armamento avançado.,
“a maioria deles parecem realmente semelhantes às enzimas que as plantas usam na defesa”, diz O Dr. Renner. “As plantas não carnívoras têm de se proteger contra todo o tipo de coisas.”
As plantas muitas vezes devem defender-se contra fungos causadores de doenças, tais como bolores. Os fungos possuem paredes celulares resistentes com um ingrediente chave familiar: quitina.ambos os fungos e insetos usam quitina como parte de sua armadura contra armas químicas.,a pesquisa do Dr. Renner, publicada na revista Molecular Biology and Evolution, mostra os primeiros ancestrais das plantas lançadoras cooptadas proteínas de defesa comum que matam fungos, para serem capazes de digerir exosqueletos de insetos.um exército microbiano, mas algumas espécies de jarro parecem alistar micróbios para fabricar enzimas para eles.Leonora Bittleston é uma estudante de doutorado na Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, Estudando plantas lançadoras de Nepenthes em Bornéu, e um gênero de planta não relacionado Sarracenia que cresce em Harvard Forest, Massachusetts.,assim como o interior de um recém-nascido, cada jarro núbilo começa a sua vida completamente livre de micróbios. À medida que o jarro se abre, bactérias resilientes, fungos, protozoários e até mesmo insetos aquáticos se arrastam para o fluido do jarro, ganhando a vida no fluido perigoso.e muito parecido com os micróbios que vivem dentro do intestino humano, as minúsculas criaturas dentro do fluido do jarro ajudam o hospedeiro a absorver nutrientes adicionais dos seus alimentos.as plantas carnívoras de Sarracenia que crescem na floresta de Harvard podem depender exclusivamente de mutualistas microbianos para digerir as suas presas de insectos., Em suma, as bactérias dissolvem a carne das suas vítimas em vez de o fazerem elas próprias.”até agora não há evidências de que a Sarracenia faça suas próprias quitinases”, explica Leonora. Levedura fúngica e bactérias fazem quitinases, no entanto, e a pesquisa de Leonora sugere que esses são os micróbios que têm o maior efeito sobre a saúde Sarracenia.Leonora é um dos primeiros pesquisadores a estudar as comunidades minúsculas que se reúnem dentro das plantas lançadoras., Seu primeiro estudo de planta-jarro descreve os métodos que ela desenvolveu para comparar comunidades dentro do fluido-jarro, e está sendo publicado na ecologia Austral.mesmo que os habitats de plantas jarro tropicais estejam a ser destruídos a taxas recorde, cientistas e exploradores estão a descobrir novas espécies de plantas jarro em Bornéu e nas Filipinas.
“especialmente nas áreas montanhosas, eu acho que existem várias espécies ainda não descobertas, e o que eles fazem… ninguém sabe”, diz Caroline Schöner.