La Venus atrapamoscas recableó los genes existentes para poder comer carne.
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¿Cómo desarrolla una planta el gusto por la carne? En la obra de teatro La pequeña tienda de los horrores, basta con una gota de sangre humana. Pero en la vida real, se necesita mucho más. Ahora, un estudio de tres plantas carnívoras estrechamente relacionadas sugiere que un hábil barajado genético les ayudó a desarrollar la capacidad de atrapar y digerir comidas ricas en proteínas.
Las plantas carnívoras han desarrollado muchas formas tortuosas de atrapar a sus presas. Las plantas jarro, por ejemplo, utilizan «trampas» que contienen enzimas para digerir a los insectos perdidos. Otras, como la Venus atrapamoscas (Dionaea muscipula), la noria acuática (Aldrovanda vesiculosa) y la drosera (Drosera spatulata), utilizan trampas móviles. La drosera enrolla su almohadilla pegajosa cuando los mosquitos quedan atrapados. Y la Venus atrapamoscas utiliza hojas modificadas, o almohadillas, que se cierran cuando se posa un insecto, pero sólo después de que las almohadillas detecten varios toques en sus pelos desencadenantes.
Para averiguar cómo evolucionaron estas trampas, los investigadores dirigidos por el biólogo evolutivo computacional Jörg Schultz y el biólogo de plantas Rainer Hedrich, ambos de la Universidad de Würzburg, secuenciaron los genomas de la drosera, la noria acuática y la Venus atrapamoscas, que están estrechamente relacionadas. A continuación, compararon sus genomas con los de otras nueve plantas, incluida una planta de jarra carnívora y plantas de remolacha y papaya no carnívoras.
Descubrieron que la clave de la evolución del consumo de carne en esta parte del reino vegetal fue la duplicación de todo el genoma en un ancestro común que vivió hace unos 60 millones de años, informa hoy el equipo en Current Biology. Esa duplicación liberó copias de genes que antes se utilizaban en las raíces, las hojas y los sistemas sensoriales para detectar y digerir las presas. Por ejemplo, las plantas carnívoras reutilizaron copias de los genes que ayudan a las raíces a absorber los nutrientes, para absorber los nutrientes de las presas digeridas. «Que los genes de las raíces se expresen en las hojas de las carnívoras es absolutamente fascinante», dice Kenneth Cameron, botánico de la Universidad de Wisconsin, en Madison.
Hedrich y sus colegas concluyen que la carnivoría evolucionó una vez en el ancestro de las tres especies y, de forma independiente, en la planta jarro. Sumando estos dos nuevos orígenes a otros ya documentados, los investigadores concluyen que comer carne ha evolucionado al menos seis veces.
«El punto fuerte es el análisis comparativo», dice Maria Logacheva, científica de plantas del Instituto de Ciencia y Tecnología Skolkovo, que no participó en el trabajo. «Muestra muy bien cómo surgen los nuevos rasgos».
Sin embargo, Victor Albert, biólogo evolutivo de plantas de la Universidad de Buffalo, dice que el equipo de Hedrich no tiene suficientes datos para apoyar los dos nuevos orígenes, especialmente porque algunos genes esenciales para la depredación existían en un ancestro anterior común a las plantas jarro y a las tres plantas recién secuenciadas. Su equipo está secuenciando otras dos especies de drosera para ayudar a aclarar lo que ocurrió.
Pero Luis Herrera-Estrella, genómico de plantas de la Universidad Tecnológica de Texas, está encantado de conocer los nuevos genes que ahora están relacionados con la carnivoría. Él y otros pueden estudiar cómo los genes se reconectaron para hacer posible el consumo de carne. De hecho, dice Hedrich, parece que la mayoría de las plantas ya tienen muchos de los genes necesarios. «El camino hacia la carnivoría parece estar abierto para todas las plantas»
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