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Descubren cómo una planta se vuelve carnívora

El camino evolutivo es similar en todas las plantas de diferentes especies


Un nuevo estudio ha descubierto el camino evolutivo que lleva a las plantas a volverse carnívoras: todas usan las mismas proteínas para crear las enzimas que le permiten digerir a la presa. El mecanismo biológico es similar en las plantas carnívoras australianas, asiáticas y americanas, aunque han evolucionado de manera independiente.





Un nuevo estudio sugiere que para una planta, la trayectoria evolutiva para convertirse en carnívora es muy limitada. Incluso en plantas carnívoras totalmente diferentes, el camino evolutivo es muy similar.

El estudio ha analizado los orígenes carnívoros de numerosas plantas diferentes de diferentes lugares geográficos como Australia, Asia y Estados Unidos. Y ha descubierto que sus orígenes carnívoros son muy similares al trayecto evolutivo del ojo en los insectos y los humanos.

Aunque cada especie de planta ha desarrollado sus aptitudes carnívoras características, el estudio concluye que la maquinaria biológica para digerir insectos es similar en todas ellas.

La investigación sugiere que no hay muchas trayectorias evolucionistas posibles para convertirse en una planta carnívora. Estas plantas tienen por naturaleza una caja de herramientas genéticas y la usan para encontrar una solución al problema de convertirse en carnívoras. Y al final, todas las plantas llegan a la misma solución.

Las plantas carnívoras viven en muchas ocasiones en entornos pobres en nutrientes, por lo que su habilidad para atrapar y digerir animales puede ser indispensable dada la escasez de otros recursos alimentarios, según los investigadores.

Las plantas carnívoras capturan los insectos atrayéndolos a una trampa que preparan en una hoja deslizante que impide a la presa escapar una vez que ha entrado. Una sopa de fluidos digestivos colocados al fondo de la trampa descompone la carne y el exoesqueleto de la presa.

Las plantas carnívoras australianas, asiáticas y americanas poseen todas las mismas características aunque han evolucionado de manera independiente, según una investigación de 1992 publicada en la revista Science. Esta nueva investigación es una continuación de aquella investigación para un análisis en profundidad sobre los trayectos comunes compartidos por estas plantas.

Cómo hacerse carnívora

En este segundo estudio se comprueba que el camino evolutivo es similar para las tres especies de plantas analizadas: la Cephalotus follicularis (australiana), la Nepenthes alata (asiática) et la Sarracenia purpurea (americana).

Un análisis genético, que incluye la secuencia de todo el genoma de Cephalotus, muestra con pruebas sólidas que durante su evolución para volverse carnívora, cada una de estas plantas ha escogido las mismas proteínas para crear las enzimas que le permiten digerir a la presa.

Con el tiempo, en las tres especies analizadas, las proteínas naturales relacionadas con la defensa de enfermedades y otros peligros, han desarrollado las enzimas digestivas que se pueden apreciar hoy.

Estas enzimas incluyen la quitinasa básica, que descompone la quitina, el principal componente exterior de los exoesqueletos de los insectos. También la fosfatasa ácida, que permite a las plantas obtener el fósforo, un nutriente fundamental.

Este descubrimiento constituye un ejemplo de la evolución paralela, en la cual diferentes especies pueden adquirir características similares para convertirse en depredadoras, lo que sorprende a los autores de la investigación.

La evolución paralela funciona a veces de la misma manera, dicen los investigadores, según los cuales, las plantas del café y del cacao, que han desarrollado independientemente la cafeína, han escogido las mismas proteínas para producirla.

Referencia 

Genome of the pitcher plant Cephalotus reveals genetic changes associated with carnivory. Nature Ecology & Evolution 1, Article number: 0059 (2017). doi:10.1038/s41559-016-0059
 
 


Martes, 7 de Febrero 2017
Redacción T21
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