El borde alrededor de la abertura de la trampa de una planta de jarra, el peristoma, es distintivo. A menudo, las crestas caen en la trampa, pero ¿por qué? ¿Por qué no tener algo con púas en su lugar para impedir que los insectos vuelvan a salir? David Labonte y sus colegas han examinado la topografía de estos bordes. ellos concluyen las entradas se pliegan de forma intrincada para aumentar la humectabilidad y el deslizamiento de las trampas.

Nepenthes es un género de plantas que caza en los trópicos, principalmente en el sudeste asiático. Produce hojas modificadas que forman copas, o jarras, con una tapa encima. Las presas, por lo general artrópodos, se acercan para alimentarse del cántaro y, mientras se aventuran por el borde, caen dentro. Algunas plantas hacen esto produciendo cristales de cera que pueden adherirse a las almohadillas de los insectos y evitar el agarre. Pero no todos Nepenthes las plantas hacen esto. Algunos usan agua para crear una trampa húmeda. Cómo la planta puede usar el agua de manera confiable, sin que se escape rápidamente, es un rompecabezas.

La trampa húmeda funciona usando agua para crear una superficie de bajo agarre en la planta. La planta hace esto manteniendo una fina película de agua en su lugar, por lo que, idealmente, tendrías una superficie muy hidrófila. El problema con eso es que la cutícula, la capa más externa de la planta, necesita ser una barrera para el agua para mantener la humedad cuando hace calor. Estas necesidades conflictivas, estar muy húmedo y seguir siendo una barrera impermeable, son la razón por la cual Labonte y sus colegas investigaron las trampas.

La respuesta está en las crestas del peristoma, que se presentan en dos formas.

Las crestas más fáciles de ver son las crestas macroscópicas. Estos forman canales polares, subiendo y bajando en la trampa. El agua cae en estas crestas y corre hacia abajo, mojándolas. Lo que el agua no hace muy bien es correr por las crestas. El equipo experimentó para ver cuán difícil era para el agua viajar de un canal principal al otro. La respuesta es muy.

Lo que encontraron es que el agua se acumularía en un canal. Una vez que el agua fuera más profunda que el canal, el agua se acumularía como un bulto en lugar de desbordarse hasta alcanzar un ángulo crítico. Luego, una masa se movería para llenar el siguiente canal. En lugar de fluir suavemente, se movió en una serie de pasos al azar. Combine esto con la facilidad con que se guía el agua para correr por los canales, y está claro que una vez que el agua ingresa al peristoma, corre en una dirección muy específica en lugar de serpentear.

Además de los canales macroscópicos, el peristoma tiene canales microscópicos. «Cada canal microscópico está formado por una sola fila de células epidérmicas superpuestas, que forman una serie de escalones», escriben Labonte y sus colegas. Estos canales unicelulares atraen agua mediante la tensión superficial y la transportan hacia arriba y hacia abajo a través de... acción capilarEstos canales crean una película de agua estable que puede provocar que los insectos se deslicen hacia la trampa inferior. El aquaplaning solo funcionará si existe un canal estable a lo largo del cual se forme la película de agua. Aquí es donde funcionan los canales macroscópicos, guiando el agua a lo largo de las crestas microscópicas.

Esta combinación de arquitectura en el peristoma contribuye a la eficacia de las trampas, según los autores en su artículo. «Si bien la cutícula del peristoma es solo moderadamente hidrófila, se mantiene completamente humectable y resbaladiza gracias a la rugosidad proporcionada por los canales microscópicos, que aumentan la estabilidad de las películas de agua bajo las almohadillas adhesivas, lo que provoca el aquaplaning de los insectos. Juntos, estos dos mecanismos dan como resultado un sistema de captura eficiente que permite a las plantas carnívoras capturar a algunas de las trepadoras más hábiles de la naturaleza».

Comprender cómo la superficie de una jarra puede volverse tan resbaladiza podría tener aplicaciones más allá de la botánica y la entomología. Al comprender cómo funcionan estas superficies, es posible diseñar superficies resbaladizas humectables en otros lugares sin la necesidad de interacción química.

Una preimpresión bioRxiv de este artículo está disponible gratuitamente en https://doi.org/10.1101/2020.10.09.332916