Cactus: quali spine pungono di più?

Se siete in giro nel deserto dell’Arizona, cercate di evitare di toccare Cylindropuntia fulgida. Questo tipo di cactus è infatti particolarmente pericoloso: è in grado di ancorare i suoi aculei (simili al filo spinato) talmente in profondità nella pelle che può essere molto difficile rimuoverli dalle carni dello sfortunato assalitore.

A ogni cactus le sue spine

C. fulgida è una delle sei specie di cactus studiate dai ricercatori della University of Illinois in uno studio pubblicato su Proceedings of the Royal Society B. Il loro obiettivo era scoprire in che modo la struttura delle spine di queste specie influenza la loro performance e, quindi, la capacità di difendersi da minacce esterne. Hanno esaminato due specie con spine spine simili a quelle di C.Fulgida, dotate di piccoli uncini, i barbigli: Opuntia fragilis, proveniente dalla parte occidentale degli Stati Uniti, e Opuntia polyacantha, che si può trovare in America del Nord e Centrale. Altre tre specie esaminate, invece, hanno spine lisce: Echinocactus grusonii o cuscino della suocera, nativo del Messico, Pereskia grandifolia  o  Cactus rosa, originario del Brasile, Echinopsis terscheckii o Saguaro argentino. “Abbiamo studiato l’azione meccanica e la forma delle spine dei cactus, in particolare loro microstruttura, per capire in che modo la spina rimane ancorata a ciò con cui viene in contatto”, ha spiegato Stephanie Crofts, autrice principale della ricerca.

La difesa dei cactus

Le spine servono ai cactus  per difendersi da potenziali predatori, ma hanno anche altri compiti come, ad esempio, estrarre acqua dalla nebbia, quando le condizioni atmosferiche lo permettono. Nel caso di C. fulgida le spine svolgono anche un ruolo nella riproduzione: attaccandosi al pelo e alla pelle di animali con cui vengono in contatto, e portandosi dietro una parte della pianta, la aiutano a diffondersi in nuovi posti.

Crofts e il suo team hanno testato il comportamento dei diversi tipi di spine quando queste venivano a contatto diversi materiali: petto di pollo (privato della pelle, per simulare l’interno della bocca di un animale),  spalla di maiale (con pelle, per simulare il contatto con un corpo umano) ed alcuni elastomeri, materiali gommosi, con diverse densità, privi del collagene e delle fibre muscolari che caratterizzano i tessuti animali. In particolare, i ricercatori hanno misurato quanta forza è necessaria per far penetrare la spina in ciascuna di queste superfici, e anche quanta ne serve per estrarla.

Le spine più fastidiose

Dai risultati è emerso che le spine con i barbigli (ovvero strutture uncinate) sono di gran lunga le più insidiose: si inseriscono facilmente sia nei tessuti animali sia negli elastomeri, grazie alla capacità dei barbigli di concentrare la pressione su una piccola area, ma poi rimuoverle richiede uno sforzo assai maggiore, soprattutto in tessuti fibrosi come la carne di pollo e di maiale.

Diversamente, le spine lisce, senza barbigli, hanno bisogno inizialmente di una forza molto più intensa per trapassare superficie del materiale, ma poi sono più facili da rimuovere in tutti i casi.

La classifica vede le spine di O. polyacantha come le più difficili da rimuovere dal petto di pollo, mentre l’impresa è stata ardua con gli aculei di C. fulgida  conficcati nella spalla di maiale: una singola spina poteva essere usata per sollevare senza problemi 200 grammi di carne.

Le spine sono state anche esaminate con il microscopio elettronico. Da questa analisi è emerso che le spine con barbigli, come appunto quelle di C. fulgida, sono simili agli aculei di un porcospino e, come questi, hanno le dimensioni ideali per infilzarsi in modo pervicace nei muscoli degli animali.

Riferimenti: Proceedings of the Royal Society B