15:42 16 Luglio 2020
Scienza e tech
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Di recente i ricercatori hanno finalmente spiegato per quale motivo l’odore di erba gatta abbia effetti stimolanti sui gatti, mentre quella comune no. La ragione risiede in sostanze psicoattive secrete da questi vegetali.

Di norma servono ad allontanare gli insetti. Ma talvolta la natura non funziona nel modo corretto e gli animali diventano tossicodipendenti.

Erba invece della femmina

Risalgono a circa 30 anni fa le prime ipotesi sul fatto che la Nepeta cataria faccia impazzire non solo i gatti domestici ma anche quelli selvatici. In quel periodo gli scienziati sostenevano che questo vegetale fosse in grado di produrre sostanze volatili, i nepetalattoni, simili per struttura ai feromoni del gatto. Infatti, annusando l’odore di Nepeta cataria, i gatti cominciano a strusciarsi contro il pavimento e a fare le fusa. I ricercatori ritengono che in quei momenti i gatti si trovino in uno stato euforico paragonabile a quello che sentono i soggetti umani che fanno uso di sostanze oppiacee. Gli esperimenti hanno dimostrato che sostanze analoghe al naloxone (un composto chimico che inibisce i recettori degli oppioidi nel sistema nervoso) riducono o addirittura azzerano l’effetto dell’erba gatta su questi animali.

I nepetalattoni sono necessari a questo vegetale non tanto per ammansire i gatti quanto per allontanare gli insetti che se ne potrebbero cibare. Tuttavia, a quanto pare, hanno un effetto stimolante anche sugli afidi. Ancora non è noto, tuttavia, quale sia la loro funzione.

Per lungo tempo la sintesi dei nepetalattoni è rimasta un mistero. Solo alla fine del 2018 taluni biochimici britannici hanno decodificato il genoma dell’erba gatta e hanno appurato che queste sostanze volatili si vengono a creare grazie a 2 gruppi di enzimi. Il primo gruppo è costituito dalle terpene sintasi che raggruppano molecole di feromoni vegetali a partire da idrocarburi a legami semplici, mentre gli enzimi del secondo gruppo, i NEPS, strappano via da una molecola gli atomi di idrogeno non necessari e la spingono ad unirsi a un anello aromatico.

Un tempo l’enzima era presente in tutti i vegetali legati all’erba gatta. Tuttavia, con il tempo gli altri vegetali hanno perso questo enzima insieme all’attrattività per i gatti. Solamente la Nepeta cataria ha conservato la capacità di produrre in maniera indipendente queste sostanze secondo il fenomeno della convergenza evolutiva.

Mangiare un simile

I bruchi che si nutrono di pomodori comuni con il tempo diventano cannibali e si mangiano a vicenda. Come hanno spiegato taluni biologi statunitensi, il colpevole sarebbe l’acido jasmonico presente in questi vegetali. I derivati dell’acido reagiscono alla saliva degli insetti e stimolano la produzione all’interno delle foglie di speciali enzimi che a loro volta inibiscono la digestione dei bruchi. Di conseguenza, il cibo non è più così allettante per questi animali i quali cominciano a mangiarsi a vicenda.

I ricercatori hanno coltivato per 3 settimane delle piantine di pomodori con il jasmonato di metile, un fitormone. Le piante utilizzano questo composto come segnale per difendersi da insetti troppo voraci. Poi per ogni gruppo di piantine hanno inserito 8 esemplari di nottua piccola (Spodoptera exigua), un numero sufficiente perché questi bruchi riuscissero a mangiare tutte le foglie prima che i pomodori cominciassero a reagire in maniera spontanea alla minaccia.

Dopo alcuni giorni la situazione è diventata chiara: i più colpiti sono stati i vegetali ricoperti dalla minore quantità di jasmonato di metile. Mentre i pomodori su cui gli scienziati non avevano lesinato con la sostanza sono rimasti praticamente integri. La loro biomassa è quadruplicata.

Per quanto riguarda i bruchi, dopo una settimana si sono mangiati l’un l’altro su tutte le piantine dell’esperimento. I primi a ricorrere al cannibalismo sono stati quelli collocati sulle piantine maggiormente ricoperte di jasmonato di metile.

Gli autori dello studio osservano che la strategia difensiva dei pomodori è una delle più efficaci del mondo vegetale. Da un lato la coltura conserva le proprie foglie rendendole inappetibili, dall’altro riduce il numero di fauna infestante inducendola al cannibalismo. Proprio per questo motivo per difendersi dagli insetti è più sicuro e conveniente ricorrere a fitormoni, quali il jasmonato di metile, e non a erbicidi sintetici.

Animali dipendenti dalla nicotina

Alcune specie vegetali utilizzano la nicotina per difendersi dagli infestanti. Questa sostanza rende le foglie e lo stelo inappetibili per i bruchi e i fiori di interesse per i bombi. Presente nel polline e nel nettare in quantità esigue, questa sostanza, come spiegato dai ricercatori britannici, induce gli insetti a ritornare più volte sugli stessi vegetali.

Durante l’esperimento gli scienziati hanno trattato fiori artificiali con una soluzione di glucosio al 30% in un caso pura e nell’altro con un’aggiunta di nicotina in varie concentrazioni. Poi hanno inserito nell’ambiente 60 bombi. È risultato che una minima quantità di nicotina attira gli insetti, mentre grandi quantità li allontanano. Concentrazioni medie della sostanza, invece, non hanno in alcun modo influenzato le preferenze degli insetti.

 

Inoltre, i bombi, prima attratti dal cibo alla nicotina, hanno cercato poi di scegliere proprio quegli stessi fiori che avevano provato la prima volta. Si sono comportati in questo modo anche quando gli scienziati hanno trattato i fiori con comune acqua. Dunque, maggiore era la concentrazione iniziale di nicotina, maggiore è stato l’interesse dimostrato dagli insetti per i fiori.

I ricercatori ipotizzano che si tratti di una dipendenza fisiologica simile a quella che la nicotina provoca anche nell’uomo. A quanto pare, questa sostanza influisce sull’attività dei recettori cerebrali colinergici dei bombi e contribuisce a generare in questi animali una dipendenza verso determinate specie di vegetali.

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