A borda ao redor da abertura da armadilha de uma planta carnívora, o peristômio, é distinta. Freqüentemente, os cumes descem para a armadilha de queda, mas por quê? Por que não ter algo farpado em vez disso para impedir que os insetos voltem a sair? David Labonte e seus colegas examinaram a topografia desses aros. Eles concluem as entradas dobram-se de forma complexa para aumentar a molhabilidade e o escorregadio das armadilhas.

Nepenthes é um gênero de plantas que caça nos trópicos, principalmente no sudeste da Ásia. Produz folhas modificadas que formam copos, ou jarros, com tampa. As presas, geralmente artrópodes, vêm se alimentar no cântaro e, ao se aventurar na borda, caem. produzindo cristais de cera que podem aderir às almofadas dos insetos e impedir a aderência. Mas nem todos Nepenthes as plantas fazem isso. Alguns usam água para criar uma armadilha molhada. Como a planta pode usar a água de forma confiável, sem que ela escorra rapidamente, é um enigma.

A armadilha molhada funciona usando água para criar uma superfície de baixa aderência na planta. A planta faz isso mantendo uma fina película de água no lugar, então, idealmente, você teria uma superfície muito hidrofílica. O problema é que a cutícula, a camada mais externa da planta, precisa ser uma barreira à água para manter a umidade quando o tempo está quente. Essas necessidades conflitantes, de ser muito úmido e permanecer uma barreira à prova d'água, são o motivo pelo qual Labonte e seus colegas investigaram as armadilhas.

A resposta está nas saliências do perístoma, que vêm em duas formas.

As cristas mais fáceis de ver são as cristas macroscópicas. Estes formam canais polares, correndo para cima e para baixo na armadilha. A água cai nessas cristas e escorre, molhando-as. O que a água não faz muito bem é correr pelos cumes. A equipe experimentou para ver o quão difícil era para a água passar de um canal principal para o outro. A resposta é muito.

O que eles descobriram é que a água se acumulava em um canal. Uma vez que a água fosse mais profunda do que o canal, a água se acumularia como uma protuberância em vez de transbordar até atingir um ângulo crítico. Então uma massa dele se moveria para preencher o próximo canal. Em vez de fluir suavemente, ele se moveu em uma série de passos aleatórios. Combine isso com a facilidade com que a água é guiada para correr pelos canais e fica claro que, uma vez que a água entra no perístoma, ela corre em uma direção muito específica, em vez de serpentear.

Além dos canais macroscópicos, o peristômio possui canais microscópicos. "Cada canal microscópico é formado por uma única fileira de células epidérmicas sobrepostas, que formam uma série de degraus", escrevem Labonte e seus colegas. Esses canais unicelulares puxam a água por meio da tensão superficial e a transportam para cima e para baixo através do peristômio. ação capilarEsses canais criam uma película de água estável que pode fazer com que os insetos planem em direção à armadilha abaixo. O planeio só funciona se houver um canal estável para a formação da película de água. É aí que os canais macroscópicos entram em ação, guiando a água ao longo das cristas microscópicas.

Essa combinação da arquitetura do peristômio contribui para a eficácia das armadilhas, afirmam os autores em seu artigo. "Embora a cutícula do peristômio seja apenas moderadamente hidrofílica, ela permanece totalmente molhável e escorregadia devido à rugosidade proporcionada pelos canais microscópicos, que aumentam a estabilidade das películas de água sob as almofadas adesivas, fazendo com que os insetos deslizem na água. Juntos, esses dois mecanismos resultam em um mecanismo de captura eficiente que permite que as plantas carnívoras capturem alguns dos escaladores mais habilidosos da natureza."

Entender como a superfície de um jarro pode ficar tão escorregadia pode ter aplicações além da botânica e da entomologia. Compreendendo como essas superfícies funcionam, pode ser possível projetar superfícies escorregadias molháveis ​​em outros lugares sem a necessidade de interação química.

Uma pré-impressão bioRxiv deste artigo está disponível gratuitamente em https://doi.org/10.1101/2020.10.09.332916