Il baldacchino della foresta pluviale
30 luglio 2012
I rampicanti, le viti e le liane (viti legnose) sono abbondanti nella chioma e costituiscono una parte significativa della vegetazione delle foreste pluviali tropicali. Ci sono più di 2.500 specie di viti di circa 90 famiglie. Vanno da piccole viti indiscrete che crescono contro l’albero a liane giganti spesse come alberi che sembrano appese in mezzo alla foresta indipendentemente dagli alberi. Alcune delle più grandi liane legnose possono superare i 3.000 piedi di lunghezza. Il rattan, una liana, è ben noto per il suo uso in mobili e corde. Il rattan produce anche grandi frutti commestibili, i preferiti dai primati.
Le liane sono viti che iniziano la vita sul terreno come piccoli arbusti autoportanti e si affidano ad altre piante per raggiungere l’ambiente ricco di luce della chioma superiore. Poiché le liane usano l’architettura di altre piante per il supporto, dedicano relativamente poco al supporto strutturale e invece destinano più risorse alla produzione di foglie e all’allungamento del fusto/radice per una rapida crescita. Poiché le liane sono radicate per tutta la loro vita (a differenza di altri parassiti strutturali come le epifite e le emiepifite), non prendono nulla dall’albero tranne il supporto.
In un articolo del 2002, Schnitzer e Bongers passano in rassegna alcuni dei meccanismi che le liane usano per salire alle altezze della chioma. “Le liane hanno una varietà di adattamenti per attaccarsi al loro ospite e salire verso la chioma della foresta”, dicono gli scienziati. “Questi adattamenti includono l’attorcigliamento del fusto, i viticci che si aggrappano al fusto, le modifiche delle foglie e dei rami, le spine e le punte che attaccano la liana al suo ospite, i peli adesivi che puntano verso il basso e le radici adesive e avventizie… La proporzione relativa di liane con diversi meccanismi di arrampicata potrebbe essere direttamente influenzata dalla fase di successione o dal regime di disturbo della foresta.”
Una volta raggiunta la chioma, viti e liane si diffondono da albero ad albero, e in alcune foreste le loro foglie possono costituire il 40% delle foglie della chioma.
Le emiepifite si affidano a una strategia diversa. Queste piante iniziano la vita nella chioma come epifite e crescono fino a terra. Le emiefite crescono molto lentamente a causa delle condizioni di secchezza della chioma, ma una volta che le radici raggiungono il terreno e attingono alle sostanze nutritive della lettiera fogliare, i tassi di crescita accelerano. Una delle emiepifite più conosciute è il fico strangolatore.
Le strisce sono tra le molte specie della foresta pluviale che cambiano la loro struttura fogliare mentre crescono. Le piante, specialmente quelle della famiglia delle Araceae, iniziano come arbusti sul suolo della foresta e gravitano verso oggetti scuri, di solito tronchi d’albero. Quando raggiungono l’albero, i rampicanti crescono verticalmente sull’albero tenuti fermi dalle foglie triangolari appiattite. Le foglie sono posizionate per catturare la luce riflessa. Una volta che il rampicante raggiunge le regioni superiori luminose del baldacchino, le foglie sono modificate per crescere lontano dall’albero al fine di intercettare più luce solare diretta.
Le liane sono un problema enorme per gli alberi della foresta pluviale, e numerose specie hanno sviluppato mezzi per scoraggiare la loro crescita. Molte palme e felci arboree lasciano regolarmente cadere le fronde, mentre altri alberi possono perdere gli arti per liberarsi delle liane. Francis Putz, che ha studiato le liane panamensi, ha suggerito che potrebbe essere vantaggioso per gli alberi ondeggiare fuori fase rispetto ai loro vicini, perché questo tenderebbe a spezzare le connessioni delle liane e a piegarle, tagliando i sistemi di trasporto. Alcune liane si sono adattate a questo meccanismo arrotolandosi e piegandosi in modo da essere simili a molle e meglio in grado di assorbire l’urto.
Le liane giocano un ruolo importante nelle dinamiche della foresta “compresa la soppressione della rigenerazione degli alberi, aumentando la mortalità degli alberi, fornendo una preziosa fonte di cibo per gli animali, e collegando fisicamente gli alberi insieme, fornendo così l’accesso da tetto a tetto per gli animali arboricoli”. Schnitzer e Bongers (2002). Inoltre, le liane contribuiscono alla diversità complessiva delle piante nelle foreste tropicali (specialmente all’interno e intorno ai vuoti di luce e ai margini della foresta, dove le liane sono notevolmente abbondanti a causa della maggiore disponibilità di luce). Con la loro alta produzione fotosintetica e la loro biomassa considerevole, le liane danno anche un contributo significativo al sequestro del carbonio.
Nel 2005, i ricercatori hanno fatto alcune scoperte sorprendenti sulle liane. Usando i dati di 69 foreste tropicali in tutto il mondo, Stefan Schnitzer dell’Università del Wisconsin-Milwaukee (UWM) ha scoperto che l’abbondanza di liane è correlata negativamente alle precipitazioni e positivamente alla stagionalità, un modello esattamente opposto alla maggior parte degli altri tipi di piante. Schnitzer ritiene che le radici profonde e i sistemi vascolari efficienti delle liane permettano loro di subire meno stress idrico durante le siccità stagionali, mentre molti concorrenti sono inattivi, dando alle liane un vantaggio competitivo durante la stagione secca. L’assistente professore di biologia alla UWM ha testato la sua ipotesi nel Panama centrale e ha scoperto che “le liane sono cresciute circa sette volte di più in altezza rispetto agli alberi durante la stagione secca, ma solo il doppio durante la stagione umida”. Mentre questo vantaggio della stagione secca può permettere alle liane di aumentare in abbondanza nelle foreste stagionali, dice Schnitzer, nelle foreste pluviali umide con piogge tutto l’anno, le liane non ottengono tale vantaggio perché le piante concorrenti sono raramente limitate dall’acqua. In un secondo studio, Schnitzer ha collaborato con Mirjam Kuzee e Frans Bongers dell’Università di Wageningen nei Paesi Bassi per scoprire che le liane giocano un ruolo sostanziale nel limitare la crescita degli alberelli nelle foreste tropicali disturbate e secondarie attraverso la competizione sotto terra (radici) e sopra terra (luce) e lo stress meccanico.
Altri rapporti tra piante e animali
Gli alberi delle chiome coesistono da milioni di anni con gli insetti e molti hanno sviluppato rapporti unici al di là dell’impollinazione. Le mirmecofite o piante formiche sono comuni nella foresta pluviale. Per esempio in Sud America, l’albero di cecropia è colonizzato dalle formiche azteca. L’albero è segmentato come il bambù, fornendo compartimenti per la colonizzazione delle formiche. Una regina stabilisce un nido in una delle camere cave, mentre altre celle sono abitate da lavoratori finché l’intero albero diventa una colonia. Le operaie difendono la pianta da tutti gli invasori, compresi gli insetti e gli epifiti, anche se non attaccano i bradipi tridattili che si nutrono esclusivamente delle foglie della cecropia. La pianta attira le formiche operaie a rimanere e proteggerla offrendo olio e zuccheri forniti attraverso i peli delle foglie e strutture speciali alla base del fusto della foglia.
Un altro esempio di formiche e piante che lavorano insieme è stato documentato in un documento del 2005 dai ricercatori della Stanford University. Il team ha scoperto che Cedrela odorata, una specie di albero di cedro, è aggressivamente protetta da formiche (Myrmelachista schumanni) che eliminano tutta la vegetazione dalla zona circostante la pianta. Il controllo della vegetazione intorno a questi alberi è così efficace che la gente del posto crede che gli spiriti maligni della foresta siano responsabili delle radure, chiamate “giardini del diavolo”. I ricercatori hanno determinato che le formiche, non gli esseri soprannaturali, uccidono le piante circostanti iniettando una tossina chiamata acido formico nelle foglie. Una singola colonia di formiche con ben 3 milioni di lavoratori e 15.000 regine può occuparsi di un tipico giardino, che può essere più vecchio di 800 anni, secondo i calcoli dei ricercatori.
Altre specie di piante hanno relazioni simili con le formiche, tra cui alcune specie di orchidee, bromeliacee, Acacia e Rubiaceae tra le altre. Per saperne di più su queste relazioni formica-pianta controlla https://biology.bangor.ac.uk/treborth/Epiphytes/Epiphytes-symbioses.html e waynesword.palomar.edu/acacia.htm
Molte specie di alberi hanno meccanismi e strategie per prevenire epifiti pesanti, che possono aggiungere così tanto peso (specialmente quando sono pieni d’acqua dopo un temporale) da far cadere l’albero. L’albero “indiano nudo” o gumbo limbo del Sud America e l’albero krystonia del Sud-Est asiatico sono tra le diverse specie di alberi che hanno una corteccia che impedisce agli epifiti e ai rampicanti di prendere piede o trovare un posto adatto per iniziare la crescita. Altre specie producono tossine nella loro corteccia per scongiurare l’infestazione di parassiti e per scoraggiare la crescita di epifiti e liane.
Domande di revisione:
- Che cos’è una liana?
- Come fanno le formiche e alcune specie di alberi a beneficiare reciprocamente della loro relazione simbiotica?
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