Venusfluefælden har omlagt de eksisterende gener, så den kan spise kød.
Pascal Goetgheluck/Minden Pictures
Hvordan udvikler en plante smag for kød? I stykket Little Shop of Horrors skal der blot en dråbe menneskeblod til. Men i det virkelige liv kræver det meget mere. Nu tyder en undersøgelse af tre nært beslægtede kødædende planter på, at en behændig genetisk sammensmeltning hjalp dem med at udvikle evnen til at fange og fordøje proteinrige måltider.
Kødædende planter har udviklet mange snedige måder at fange byttet på. Kandeplanter bruger f.eks. “faldfælder”, der indeholder enzymer til at fordøje vildfarne insekter. Andre – herunder den nært beslægtede Venus-fluefælde (Dionaea muscipula), vandhulplanten (Aldrovanda vesiculosa) og soldug (Drosera spatulata) – bruger bevægelige fælder. Soldug ruller sin klæbrige landingsplade op, når myggene bliver fanget. Og Venusfluefælden bruger modificerede blade eller puder, der klapper sammen, når et insekt lander – men først efter at puderne mærker flere berøringer på deres udløserhår.
For at finde ud af, hvordan disse fælder har udviklet sig, har forskere under ledelse af den computerbaserede evolutionsbiolog Jörg Schultz og plantebiolog Rainer Hedrich, begge fra universitetet i Würzburg, sekventeret genomerne af soldug, vandhvirvel og Venusfluefælden, som alle er nært beslægtede. Derefter sammenlignede de deres genomer med genomerne fra ni andre planter, herunder en kødædende kandeplante og ikke-kødædende rødbede- og papayaplanter.
De fandt, at nøglen til udviklingen af kødspisning i denne del af planteriget var en duplikation af hele genomet i en fælles forfader, der levede for omkring 60 millioner år siden, rapporterer holdet i dag i Current Biology. Denne duplikation frigjorde kopier af gener, der engang blev brugt i rødder, blade og sensoriske systemer til at opdage og fordøje byttedyr. For eksempel genbrugte kødædende planter kopier af gener, der hjælper rødderne med at absorbere næringsstoffer, til at absorbere næringsstofferne i fordøjede byttedyr. “Det er absolut fascinerende, at rodgener kommer til udtryk i bladene hos kødædende planter”, siger Kenneth Cameron, botaniker ved University of Wisconsin i Madison.
Hedrich og hans kolleger konkluderer, at kødædelighed udviklede sig én gang i forfaderen til de tre arter og uafhængigt af hinanden i kandeplanten. Hvis man lægger disse to nye oprindelser til andre, der allerede er dokumenteret, konkluderer forskerne, at kødspisning har udviklet sig mindst seks gange.
“Styrken er den komparative analyse”, siger Maria Logacheva, der er planteforsker ved Skolkovo Institute of Science and Technology, og som ikke var involveret i arbejdet. “Det viser fint, hvordan de nye træk opstår.”
Victor Albert, der er evolutionær biolog på planteområdet ved University at Buffalo, siger imidlertid, at Hedrichs hold ikke har nok data til at understøtte de to nye oprindelser, især fordi nogle gener, der er afgørende for rovdrift, fandtes i en tidligere forfader, der var fælles for kandeplanter og de tre nyligt sekventerede planter. Hans hold er i gang med at sekventere yderligere to soldug-arter for at hjælpe med at klarlægge, hvad der er sket.
Men Luis Herrera-Estrella, der er plantegenomiker ved Texas Tech University, er glad for at kende til de nye gener, der nu er knyttet til kødædelighed. Han og andre kan nu studere, hvordan generne blev omskiftes for at gøre det muligt at spise kød. Hedrich siger, at det ser faktisk ud til, at de fleste planter allerede har mange af de nødvendige gener. “Vejen til kødædelighed ser ud til at være åben for alle planter.”