Los hábitats pobres en nutrientes han llevado a algunas plantas a convertirse en carnívoras y a capturar insectos a base de atraparlos en el interior de las hojas.
Una vez dentro, los líquidos digestivos del vegetal se encargan de deshacer la carne de sus presas y sus exoesqueletos para aprovechar el nitrógeno y el fósforo que necesitan.
Curiosamente, las plantas carnívoras de Australia, Asia y América, pese a haber evolucionado de forma separada, emplean este mismo método para nutrirse.
Un nuevo estudio liderado por el Instituto Nacional de Biología de Japón, con participación de la Universidad de Barcelona (UB) y publicado en Nature Ecology & Evolution, ha identificado los cambios genéticos que han permitido adaptarse a la dieta carnívora de tres especies de plantas: la australiana Cephalotus follicularis, la asiática Nepenthes alata y la americana Sarracenia purpurea.
Primero secuenciaron el genoma de la Cephalotus follicularis, una pequeña planta carnívora originaria de Australia que tiene hojas modificadas en forma de jarro que funciona como un pozo en el cual caen los insectos que le servirán de alimento.
El Cephalotus tiene bien diferenciadas las hojas insectívoras –las que sirven de trampa– de las hojas no insectívoras, similares a las de las plantas normales. El genoma de esta especie es relativamente grande, casi la mitad del genoma humano. Los investigadores identificaron más de 36.000 genes.
Según Julio Rozas, del departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB, "la capacidad de las plantas carnívoras para comer animales en suelos empobrecidos es el resultado de la acción de la selección natural que ha promovido varios cambios genéticos sobre un mismo conjunto de genes. Con el análisis comparativo de los genes que se expresan diferencialmente en los dos tipos de hojas, esta investigación ha identificado los cambios genéticos asociados con la dieta carnívora en plantas".
Los análisis genéticos demuestran que, durante su evolución hacia la dieta carnívora, las hojas que atrapan insectos han adquirido nuevas funciones enzimáticas. Hay un grupo concreto de proteínas que han evolucionado para actuar como enzimas digestivas, en opinión de Pablo Librado, otro de los autores, que trabaja en el Centro de Geogenética de la Universidad de Copenhague.
Con el tiempo, en las tres especies, las familias de proteínas vegetales que originalmente ayudaron en la autodefensa contra enfermedades y otras amenazas se convirtieron en las enzimas digestivas actuales, como son la quitinasa básica –capaz de descomponer la quitina, el principal componente de los exoesqueletos de las presas–, y la fosfatasa ácida púrpura –que permite a las plantas obtener el fósforo de los cuerpos descompuestos–.
Es como si estas plantas dispusieran de una caja de herramientas genéticas y trataran de encontrar una respuesta para llegar a ser carnívoras. Al final, todas llegan a la misma solución. El caso de las plantas insectívoras es un claro ejemplo de convergencia evolutiva, probablemente debido a las fuertes restricciones biológicas impuestas por los ecosistemas extremos.
Primero secuenciaron el genoma de la Cephalotus follicularis, una pequeña planta carnívora originaria de Australia que tiene hojas modificadas en forma de jarro que funciona como un pozo en el cual caen los insectos que le servirán de alimento.
El Cephalotus tiene bien diferenciadas las hojas insectívoras –las que sirven de trampa– de las hojas no insectívoras, similares a las de las plantas normales. El genoma de esta especie es relativamente grande, casi la mitad del genoma humano. Los investigadores identificaron más de 36.000 genes.
Según Julio Rozas, del departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB, "la capacidad de las plantas carnívoras para comer animales en suelos empobrecidos es el resultado de la acción de la selección natural que ha promovido varios cambios genéticos sobre un mismo conjunto de genes. Con el análisis comparativo de los genes que se expresan diferencialmente en los dos tipos de hojas, esta investigación ha identificado los cambios genéticos asociados con la dieta carnívora en plantas".
Los análisis genéticos demuestran que, durante su evolución hacia la dieta carnívora, las hojas que atrapan insectos han adquirido nuevas funciones enzimáticas. Hay un grupo concreto de proteínas que han evolucionado para actuar como enzimas digestivas, en opinión de Pablo Librado, otro de los autores, que trabaja en el Centro de Geogenética de la Universidad de Copenhague.
Con el tiempo, en las tres especies, las familias de proteínas vegetales que originalmente ayudaron en la autodefensa contra enfermedades y otras amenazas se convirtieron en las enzimas digestivas actuales, como son la quitinasa básica –capaz de descomponer la quitina, el principal componente de los exoesqueletos de las presas–, y la fosfatasa ácida púrpura –que permite a las plantas obtener el fósforo de los cuerpos descompuestos–.
Es como si estas plantas dispusieran de una caja de herramientas genéticas y trataran de encontrar una respuesta para llegar a ser carnívoras. Al final, todas llegan a la misma solución. El caso de las plantas insectívoras es un claro ejemplo de convergencia evolutiva, probablemente debido a las fuertes restricciones biológicas impuestas por los ecosistemas extremos.
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