Che cos’è il nettare?

Il nettare è un composto biochimico zuccherino in grado di offrire molto più del semplice zucchero.

E’ il prodotto di una lunga coevoluzione fra piante ed animali: quando gli animali consumano il nettare, si rendono involontariamente responsabili del trasporto del polline, anzi in alcuni casi si occupano addirittura della difesa della pianta.

Le secrezioni zuccherine però non sono appannaggio esclusivo delle piante, sono prodotte anche dai funghi e dagli insetti. 

La melata ad esempio è un’ottima fonte di zuccheri, e non ha origine dai fiori. 

 

LA MELATA

Si pensa che fu proprio la melata a rappresentare il primo carburante in grado di alimentare il volo degli insetti, prima dell’arrivo sulla terra delle piante dotate di fiori. 

La melata altro non è che un’escrezione prodotta da alcuni insetti, principalmente appartenenti al sottordine degli omotteri, come ad esempio gli afidi.

Gli afidi si devono nutrire più o meno continuamente della linfa delle piante per poter soddisfare il loro fabbisogno di azoto. 

Lo zucchero in eccesso, assieme all’acqua, viene quindi espulso come melata, alcuni di voi la conosceranno in quanto estimatori di questo ottimo prodotto delle api, altri la conosceranno (loro malgrado) per le fastidiose goccioline appiccicose che si trovano sulla carrozzeria dell’auto quando si parcheggia sotto ad una pianta infestata dagli afidi.

La melata si differenzia dal nettare principalmente per il suo contenuto di oligosaccaridi, che vengono sintetizzati dall’insetto. La composizione zuccherina della melata dipende dall’insetto da cui viene originata, e da quale pianta viene succhiata la linfa. 

Assieme agli zuccheri troviamo anche amminoacidi provenienti sempre dalla stessa fonte (la linfa della pianta). 

Curiosità: 

La famosa manna menzionata nell’Esodo della bibbia, pare fosse melata prodotta da una cocciniglia (Trabutina mannipara) che si nutre del tamerice e tende ad accumularsi quando non ci sono le formiche a raccogliere i fluidi zuccherini.

afidi melata nettare
Afidi e formiche che si “divertono” con la melata!

IL NETTARE

Il nettare rappresenta un’importante fonte di cibo per le api, ed è coinvolto nella riproduzione di molte piante d’interesse economico, così come nella produzione di molti frutti e di piante da seme. Si tratta di un fluido dinamico e piuttosto complesso.

Gli impollinatori ne riducono il volume, spesso stimolando ulteriori secrezioni durante il processo, e nell’operazione spesso lo contaminano con microbi.

La composizione del nettare varia in maniera sia quantitativa che qualitativa, molto probabilmente proprio perché la sua produzione è finalizzata a ricompensare diversi tipi di animali specifici. 

Oltre a ricompensare gli animali con acqua, carboidrati, amminoacidi e proteine a basso peso molecolare, il nettare contiene anche composti odorosi che servono ad attirare i suoi consumatori.

Contiene anche enzimi ed antiossidanti che servono a mantenere l’omeostasi (uno stato di stabilità chimico fisico). Il nettare inoltre può anche contenere composti tossici per scoraggiare visitatori indesiderati.

I consumatori di nettare più numerosi si trovano in tre dei quattro più grandi ordini di insetti: Ditteri, Lepidotteri, e Imenotteri. Ma anche uccelli nettarivori e pipistrelli forniscono un servizio affidabile di impollinazione nelle aree più calde del pianeta. 

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COME VIENE PRODOTTO IL NETTARE?

La secrezione del nettare è difficile da studiare perché si tratta di un processo dinamico che comprende l’attivazione di diversi tessuti simultaneamente.

Considerando il tasso di secrezione del nettare, cioè la quantità di nettare secreta in un’unità di tempo (generalmente un’ora), Cruden et al. (1983) hanno riconosciuto tre classi di produttori di nettare:

  • I produttori lenti secernono il 5-10% del loro massimo accumulo all’ora.
  • I produttori veloci secernono il 22–68% del loro massimo all’ora.
  • I produttori eccellenti secernono due o tre volte tanto quanto i produttori veloci.

La maggior parte del nettare viene prodotto quando sono presenti i boccioli dei fiori. I produttori lenti sono generalmente iniziatori precoci e il loro nettare è comunemente protetto da una corolla spessa o calice per prevenire la predazione o l’evaporazione. Al contrario, i produttori veloci iniziano in ritardo e offrono meno protezione al nettare.

nettare di camelia
Nettare prodotto da una pianta di camelia

Gli zuccheri nel nettare possono derivare ​​direttamente dalla fotosintesi o dal materiale immagazzinato. Nelle specie i cui impollinatori richiedono una produzione rapida di grandi quantità di nettare, la conservazione dell’amido fornisce i mezzi più efficienti per accumulare i costituenti necessari a produrre il nettare.

Con queste riserve energetiche le piante possono produrre nettare a qualsiasi ora del giorno o della notte.

L’origine dei componenti del nettare, in particolar modo gli zuccheri, sono strettamente collegati al tasso di produzione del nettare: un alto tasso di produzione necessita dell’immagazzinamento di materiale di riserva nelle cellule dei nettàri (dei quali parleremo fra poco). 

Il tasso di produzione del nettare e la sua quantità totale è a sua volta collegato al tipo di animale che lo bottina, al suo comportamento e alle sue esigenze nutrizionali. 

Non c’è da stupirsi quindi che i consumatori di nettare siano principalmente quegli animali che si sono evoluti sviluppando la capacità di volare come insetti, uccelli e pipistrelli.

Nella produzione di nettare in ambiente mediterraneo ad esempio, dove la siccità estiva è piuttosto comune, i fiori tendono a produrre piccole quantità di nettare concentrato: qui le api sono gli impollinatori dominanti.

La presenza di una ricompensa nei fiori delle piante impollinate dagli animali (in questo caso il nettare), si crede abbia avuto un ruolo nell’evoluzione di piante con fiori senza ricompensa che assomigliano (o profumano come) altre piante che offrono ricompense. Questi fiori vengono impollinati grazie all’inganno.

Dall’altra parte della barricata invece, accade che il nettare, specialmente nei fiori più aperti ed accessibili, venga consumato anche dai “ladri di nettare”, che non portano alcun vantaggio alla pianta.

 

I NETTÀRI

Da non confondere col plurale di nettare, i nettàri sono delle ghiandole, presenti nei fiori o sui fusti di alcune piante, che hanno il compito di secernere il nettare. Ne esistono di diversi tipi, ma sostanzialmente assolvono la stessa funzione: ricompensare gli animali che forniscono alle piante la mobilità di cui queste non dispongono.

La presenza dei nettàri, sia nelle parti vegetative che riproduttive della pianta, simbolizza la reciproca relazione che le piante hanno con gli animali.

In passato si pensava che i nettàri assolvessero lo scopo di espellere i fluidi in eccesso.

La funzione primaria dei nettàri è invece più ecologica che fisiologica, poiché sono situati in posizioni in cui il nettare viene utilizzato per interagire in maniera molto stretta con gli impollinatori. Questo nettare non è affatto gratuito, anzi per la pianta rappresenta un costo energetico non trascurabile, per cui lo offre in cambio di benefici per sé stessa. 

Il contenuto zuccherino del nettare deriva sia dalla fotosintesi svolta dai nettàri stessi, ma anche, anzi più comunemente, dalla fotosintesi di altre parti della pianta, con o senza l’utilizzo di amido, che in questo caso funge da prodotto intermedio di stoccaggio dell’energia.

ghiandola nettarifera ciliegio nettare
Ghiandole nettarifere della pianta del ciliegio.

L’immagazzinamento dell’amido nei nettàri rappresenta un vantaggio quando è necessaria una rapida produzione di nettare. Viene infatti registrato un calo significativo dei livelli di amido nei nettàri quando bisogna produrre gli zuccheri necessari alla secrezione del nettare. 

In parole povere, la scomposizione dell’amido immagazzinato permette la produzione di grandi quantità di nettare, in qualsiasi momento della giornata.

In alcuni casi i nettàri non smettono di produrre nettare dopo che la corolla del fiore è caduta, ma continuano la loro produzione con una concentrazione di zucchero più alta, e che viene raccolta dalle formiche. 

Questo esempio dimostra che le cellule dei nettàri possono produrre nettare con concentrazioni differenti in base allo stadio di sviluppo e alle necessità ecologiche. 

I fiori si differenziano fra loro in maniera incredibilmente vasta, quindi i loro nettàri ed il volume di nettare prodotto può variare enormemente, dai 10mg per le mosche ai 30g per i pipistrelli.

 

COMPOSIZIONE DEL NETTARE

ACQUA:

Il quantitativo di acqua nel nettare dipende dall’attività dei nettàri, dalla rimozione da parte delle bottinatrici, ed è influenzato dall’equilibrio con l’umidità ambientale.

L’acqua all’interno del nettare dipende molto anche dal microclima relativo al fiore, e può essere largamente dipendente dall’evaporazione nei fiori esposti. 

La concentrazione del nettare determina la sua viscosità e di conseguenza la sua appetibilità nei confronti dei diversi impollinatori. 

L’acqua all’interno del nettare può anche essere di vitale importanza per gli impollinatori quando questa risorsa sul territorio scarseggia.

CARBOIDRATI:

I principali carboidrati contenuti nel nettare sono gli zuccheri saccarosio, glucosio e fruttosio; la loro totale concentrazione varia dal 7 al 70%. 

L’attività di invertasi nei nettàri determina la proporzione dei saccarosio rispetto a glucosio e fruttosio.

Altri monosaccaridi e disaccaridi possono essere presenti in quantità minori, così come per gli oligosaccaridi come lo stachiosio, e polioli come il sorbitolo. Tuttavia, gli oligosaccaridi sono presenti più nella melata che nel nettare. 

A volte i polisaccaridi possono conferire una consistenza gelatinosa al nettare. 

I carboidrati presenti all’interno del nettare provengono dalla linfa, dai nettàri, dall’amido immagazzinato o dalla degenerazione di certe parti dei nettàri. 

Gli zuccheri nel nettare sono una fonte di energia primaria per i suoi consumatori, ci sono infatti chiare correlazioni fra il contenuto di zuccheri nei fiori ed il fabbisogno energetico degli animali che si occupano della loro impollinazione. 

AMMINOACIDI E PROTEINE:

Gli amminoacidi nel nettare includono una vasta gamma di amminoacidi sia essenziali che non essenziali, così come alcuni amminoacidi non proteici. Le proteine che troviamo nel nettare includono enzimi e conservanti

Questi amminoacidi possono influenzare le preferenze a livello di gusto da parte degli insetti, e ne influenzano anche il livello nutrizionale. Sembra inoltre favoriscano l’omeostasi del nettare.

IONI:

Come per le proteine, i vantaggi nutrizionali di queste molecole dipendono dalla pianta di origine. Alte concentrazioni di potassio nel nettare, come avviene ad esempio per il nettare dei fiori di cipolla, ha un effetto deterrente nei confronti delle api.

ANTIOSSIDANTI:

Gli antiossidanti presenti comunemente nel nettare, come ad esempio l’acido ascorbico, sono coinvolti nell’omeostasi del nettare.

LIPIDI:

Sono una grande fonte di energia, ma solitamente nel nettare ne troviamo solo tracce. In alcuni particolari fiori però, questi oli vengono offerti agli impollinatori al posto del nettare.

TERPENOIDI:

I terpenoidi volatili sono componenti fondamentali per l’odore dei fiori e possono accumularsi nel nettare.

COMPOSTI SECONDARI:

Composti tossici come i fenoli e gli alcaloidi possono creare un effetto selettivo sugli impollinatori, scoraggiandone alcuni ed attirandone invece altri. Vengono associati alla resistenza delle piante agli erbivori e sono presenti in alcuni tipi di nettare.

farfalle formiche nettare
Due esemplari di Loxura atymnus (farfalle) e due esemplari di formiche gialle pazze (nome non inventato!) che si nutrono del nettare di questa orchidea.

GLI IMPOLLINATORI

Come dicevo, molte angiosperme sono impollinate dagli insetti, che vengono ricompensati con il nettare durante le visite ai fiori. 

Per angiosperme (dette anche magnoliofite) si intendono generalmente le piante più evolute dotate di fiore vero e di seme protetto (botanici non uccidetemi per l’approssimazione).

Molti piccoli insetti come le mosche, le formiche e le vespe parassitoidi soddisfano il loro fabbisogno di carboidrati attraverso un mix di nettare e melata.

Le formiche ad esempio spesso proteggono gli afidi dai loro predatori naturali in cambio di melata. La melata è fonte di nutrimento di grande importanza anche per le api mellifere, specialmente in boschi e foreste dove il nettare può scarseggiare o essere disponibile solamente per periodi brevi. 

La melata assieme ad altri fluidi zuccherini può sostituire il nettare nella dieta degli uccelli nettarivori.

Le dinamiche della produzione di nettare pare siano coevolute con le esigenze degli impollinatori delle piante. Ad esempio, i fiori impollinati da animali diurni attivi producono nettare e lo espongono durante il giorno.

I fiori impollinati da animali attivi di notte, offrono il loro nettare di notte. 

Per quanto riguarda la quantità di nettare prodotto per fiore, numerosi studi dimostrano che i fiori impollinati da animali con un alto fabbisogno energetico (come pipistrelli ed uccelli), producono molto più nettare contenente più zuccheri rispetto ai fiori impollinati da animali che richiedono meno energia (farfalle, api e mosche).

colibrì nettare
Esemplare femmina di colibrì golarubino che spilla il nettare dal fiore di girasole.

 

SECREZIONE, CESSAZIONE E RIASSORBIMENTO

I pattern temporali di secrezione del nettare, la sua cessazione ed il riassorbimento (quando avviene), definiscono le dinamiche di produzione del nettare. Questo parametro è solitamente collegato al comportamento di bottinamento degli animali, la cui attività, assieme ai parametri ambientali che variano costantemente, è responsabile per la quantità di nettare che possiamo trovare nel fiore in un determinato momento.

 

nettare Impatiens glandulifera
Fiore di Impatiens glandulifera.

Gli esperimenti di defogliazione condotti con Impatiens glandulifera (Balsaminaceae) hanno dimostrato che solo una piccola parte della secrezione di nettare della giornata dipende dalla fotosintesi avvenuta in quel giorno, per cui la restante parte di nettare viene mobilitata dall’amido immagazzinato. 

 

Alcune rosacee che fioriscono prima dell’emissione delle foglie utilizzano queste sostanze immagazzinate per la produzione di nettare.

Nella maggior parte dei casi i fiori iniziano a secernere il nettare prima che gli impollinatori inizino la loro attività di raccolta, e in alcuni casi addirittura prima che i fiori si aprano.

La secrezione di nettare può essere continua per tutta la durata del fiore fino alla senescenza o può cessare in determinati momenti.

La cessazione della secrezione di nettare può avvenire in due momenti diversi

  • Quando viene raggiunto il massimo quantitativo producibile.  
  • Durante i periodi di inattività degli impollinatori. 

Nel primo caso la rimozione del nettare da parte degli impollinatori può o meno indurre la ripresa della secrezione. 

Per esempio, la secrezione non riprende dopo la rimozione del nettare nelle specie in cui una singola visita da parte degli impollinatori è sufficiente per massimizzare la produzione del seme. 

La secrezione di nettare procede in concomitanza con il riassorbimento del nettare, e a volte il riassorbimento continua dopo che la secrezione è terminata.

Questo meccanismo ha lo scopo principale di recuperare le risorse investite nella produzione di nettare, operazione che richiede un notevole dispendio energetico per la pianta.

Blandfordia nobilis nettare
Fiore di Blandfordia nobilis.

La rimozione del nettare dai fiori di esemplari di Blandfordia nobilis (Blandfordiaceae) ha aumentato la produzione netta di nettare ma ha ridotto la capacità della pianta di produrre semi, il che può comportare una riduzione della crescita e della riproduzione delle piante durante la stagione successiva. 

Il riassorbimento del nettare può anche ridurre gli effetti negativi delle visite post-impollinazione, che possono in alcuni casi danneggiare i fiori che sono già stati impollinati.

Il recupero delle risorse è quindi uno stratagemma col quale le piante cercano di riutilizzare questa fonte di carboidrati non raccolta dagli impollinatori.

La formazione e la secrezione di nettare richiedono un elevato fabbisogno energetico. Southwick (1984) e Pyke (1991) hanno quantificato l’energia necessaria per produrre il nettare ed hanno dimostrato che oltre il 30% del prodotto giornaliero della fotosintesi viene utilizzato dai nettàri per produrre nettare.

Usando del saccarosio radiomarcato, Shuel (1961) dimostrò che parte dell’essudato di stigma deriva dal nettare riassorbito e che lo zucchero riassorbito dall’essudato di stigma può apparire nel nettare. Questo suggerisce che ci sia un riciclo generale delle sostanze all’interno del fiore.

Gli zuccheri riassorbiti possono essere anche conservati temporaneamente dalla pianta sotto forma di granuli di amido.

Nell’erba medica (Medicago sativa), gli zuccheri riassorbiti si trovano nelle radici e nelle foglie.

CONCLUSIONI

Questo articolo non ha affatto la pretesa di essere esaustivo, ma mi auguro possa fornire al lettore qualche spunto di riflessione in merito al grande valore delle piante, intese non solo come beni di consumo dei quali disporre, o come organismi produttori di nettare, ma anche come importantissimi tasselli fondamentali per la conservazione di equilibri estremamente delicati, che si sono organizzati nei millenni attraverso tanto complessi quanto affascinanti meccanismi di coevoluzione fra il mondo delle piante e quello degli animali.

Apprezzerei molto vostri commenti e domande su questo articolo! Usate il box dedicato ai commenti per farmi sapere cosa ne pensate. Iscrivetevi al blog o alle nostre pagine Facebook, TwitterYouTube ed Instagram per avere sempre aggiornamenti in tempo reale!

A presto!

Luca

 


 

Fonti:

Immagini:

  • Afidi su melata: By No machine-readable author provided. Jensbn~commonswiki assumed (based on copyright claims). – No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims)., CC BY-SA 3.0
  • Sirfide in volo: Di Alvesgaspar – Opera propria, CC BY-SA 3.0
  • Lampides boeticus (Lycaenidae): Di Laitche – Opera propria, Pubblico dominio, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2994244
  • Nettare di camelia: Di Daiju Azuma – Opera propria, CC BY-SA 2.5
  • Ghiandole nettarifere del ciliegio: Di André Abrahami – Opera propria, CC BY-SA 2.5
  • Farfalle e formiche su orchidea: By © 2018 Jee & Rani Nature Photography (License: CC BY-SA 4.0), CC BY-SA 4.0
  • Colibrì golarubino (+ IMMAGINE DI COPERTINA): By jeffreyw – Flickr: Good morning!, CC BY 2.0

3 Replies to “Che cos’è il nettare?

  1. Il nettare dunque è la moneta di scambio nel patto coevolutivo tra gli animali (in senso ampio) e le piante.
    E’ così anche nel caso in cui l’animale sia l’uomo ?
    Ovvero, esistono casi in cui sia l’uomo a sfruttare direttamente il nettare delle piante, e magari a fornire alla pianta interessata uno specifico vantaggio evolutivo ?
    (Ovviamente non come nel miele attraverso la mediazione delle api…).
    Grazie
    Alessandro

    1. Ciao Alessandro, domanda interessante…
      Direi che più in generale le piante (anche se non attraverso il nettare) certamente attraverso i semi sono riuscite ad ottenere enormi vantaggi a livello di diffusione sia nei campi coltivati che negli orti di tutto il mondo. Basti pensare all’importanza dei vari cereali o anche solo del mercato mondiale del caffè, giusto per citarne un paio.
      I semi contengono al loro interno le riserve di energia necessarie alla plantula per germinare, energie che l’uomo ha imparato a raccogliere e a sfruttare (ed immagazzinare) in maniera molto efficiente. Lo stesso lavoro sul nettare dei fiori non può essere svolto per vari motivi.
      Per approfondire, ti consiglio un ottimo libro che ho letto di recente: “Semi” di Thor Hanson.

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      Buona giornata!

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