Evolución

Cómo las plantas carnívoras que podrían ser extras de Little Shop of Horrors desarrollaron un apetito como Audrey II

2024

Algunas mutaciones genéticas pueden ser mortales, no para el organismo con ese ADN, sino para cualquier criatura que se acerque demasiado.

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Condenada es la mosca (u otro insecto tentador) que zumba con curiosidad en las fauces abiertas de una Venus atrapamoscas, como Audrey II de La pequeña tienda de los horrores. Tal vez Audrey II era un monstruo ficticio, y nada en un invernadero va a demandar humanos para cenar en el corto plazo, pero ¿por qué la mayoría de las plantas dejan pasivamente que los insectos las polinicen mientras que algunas ven a los insectos como un manjar? Como descubrieron el biólogo Jörg Schultz de la Universidad de Würzburg, Alemania, y su equipo de botánicos y biólogos, algunos genes de plantas carnívoras como la trampa para moscas Venus fueron en realidad reutilizados para capturar presas.

La planta carnívora ha evolucionado varias veces de forma independiente en las plantas con flores, dijo Schultz en un estudio publicado recientemente en Biología actual . Esto incluye la evolución de una amplia gama de órganos de captura, con mecanismos de captura que frecuentemente incluyen movimientos rápidos ... después de la captura inicial, la activación mecánica continua por parte de la presa y los compuestos químicos de la presa desencadenan la producción de jasmonato, que activa el sistema digestivo del carnívoro. .

Hace setenta millones de años, sucedió algo que eventualmente inspiraría a Audrey II e incluso a algunos Pokémon. Bellsprout o Carnivina ? Schultz y su equipo estudiaron específicamente tres plantas hermanas del Droseraceae familia para descubrir qué los hizo transformarse en un engendro de demonio verde. La trampa para moscas de Venus, planta de rueda hidráulica , y rocío de sol todos son además espeluznantes en el sentido de que en realidad se mueven para atrapar una comida. Casi todo el mundo sabe lo que pueden hacer las mandíbulas del doppelganger de Audrey II, pero aún más extraña es la rueda hidráulica, que simplemente flota en la superficie de un estanque o lago hasta que algo sabroso y desprevenido pasa nadando. La rocío del sol solo se ve bonita hasta que un insecto se posa sobre uno de sus tentáculos pegajosos, que luego se acurruca para agarrar algo de comida rápida.

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Estas salamandras fueron absorbidas por una planta de jarra. Crédito: Estación de Investigación de Vida Silvestre de Algonquin

Resulta que un ancestro antiguo de los tres duplicó todo su genoma. Eso suena lo suficientemente inofensivo hasta que se da cuenta de que esto le dio a los genes copiados de hojas y raíces la oportunidad de diversificarse, lo que resultó particularmente útil para lugares donde el suelo carecía de nutrientes. Estos comenzaron a convertirse en presas para sobrevivir. Los genes que alguna vez expresaron raíces y hojas, que son excelentes para absorber nutrientes del suelo, se transformaron en trampas y otros apéndices para atrapar presas. Muchos recibieron ayuda en la depredación de sustancias pegajosas, olores que atraen insectos o la capacidad de moverse. Los procesos de digestión para procesar todo ese jugo de mosca también evolucionaron. Seguirían diversificándose durante millones de años, dependiendo de su entorno y del tipo de presa que necesitaban atrapar.

El material genético subyacente a la planta carnívora está presente en la mayoría de las plantas no carnívoras, y las duplicaciones del genoma completo ocurrieron con frecuencia en todo el reino vegetal. Por lo tanto, el camino hacia la carnivoría podría haber estado abierto para la mayoría de las plantas, dijo Shultz. Para alivio del reino animal, solo unos pocos han evolucionado a lo largo de esta ruta y se han convertido en cazadores verdes.

Después de la Droseraceae antepasados encontré algo más emocionante de lo que alimentarse , los genes comenzaron a desaparecer a medida que perdían las raíces y las hojas que ya no necesitaban. La pérdida genética que ocurrió cuando algunas especies de plantas abandonaron las hojas y las raíces por mandíbulas y tentáculos pegajosos explica por qué las plantas carnívoras tienen genomas excepcionalmente pequeños. Su ADN restante se ha canalizado a cosas como trampas explosivas integradas o aromas característicos que son irresistibles para los insectos. Plantas de jarra atrae a los bichos espeluznantes hasta lo más profundo de un pozo negro de jugos digestivos. Plantas sacacorchos tienen una estructura laberíntica en la que es fácil entrar pero imposible salir. La trampa para moscas de Venus libera un olor dulce en el aire, mientras que la Rafflesia produce su propio perfume mucho menos agradable.