Genética

Así se hicieron carnívoras las plantas

Un análisis genético de la Venus atrapamoscas desvela que esta planta se parece más a un estómago que a una flor y aventura por qué escogió esta peculiar estrategia evolutiva.

Una Venus atrapamoscas saboreando su almuerzo.

Una Venus atrapamoscas saboreando su almuerzo.

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Hay pocas especies tan fascinantes en este planeta como las plantas carnívoras. Más allá de las preguntas obvias, como si un vegano podría hacerse una ensalada con ellas, los biólogos llevan mucho tiempo tratando de descubrir qué genes hacen a una planta alimentarse de insectos o por qué, en un momento dado de su evolución, empezaron a cazar.

El asunto resulta de gran interés para la Unión Europea, que en 2010 financió con 2,5 millones de euros el proyecto Carnivorom. Esta semana ha finalizado con éxito sus objetivos científicos, que eran los de hallar los orígenes moleculares del carnivorismo en la Venus atrapamoscas o Dionaea muscipula.

El biofísico alemán Rainer Hedrich, de la Universidad de Wurzburgo, ha liderado el estudio, que ha descubierto, por ejemplo, que esta planta envía impulsos eléctricos análogos -salvando las distancias- a los cerebrales.

- Así que, básicamente, una Dionaea muscipula es algo entre una hoja, una raíz y un estómago?

- ¡Sí! ¡Y aún mejor! Actúa como una hoja normal, ya que es fotosintéticamente activa, pero una vez ha atrapado a la presa con su trampa se asemeja a una boca y segrega enzimas digestivas como un estómago para descomponer a la presa. Por último, los nutrientes derivados de presa son incorporados, al igual que ocurre en el intestino de los animales, por un mecanismo que también se da en las raíces de las plantas.

- ¿En qué momento de la historia comenzaron las plantas a comer animales, y por qué lo hicieron? 

- La Venus atrapamoscas evolucionó hace unos 40 millones de años a partir de un antepasado que ya era carnívoro. El antecesor de estas trampas tipo cepo, tan sofisticadas, eran hojas pegajosas parecidas al papel matamoscas. Aunque el carnivorismo parece un rasgo inusual para una planta, se ha desarrollado al menos seis veces de forma independiente en el reino vegetal. Ser carnívoras permitió a estos vegetgales crecer en ambientes de poca disponibilidad de nutrientes, como los pantanos en el caso de la Venus atrapamoscas.

Grandes diferencias

El mundo de las plantas carnívoras es extraordinariamente diverso. "No hay ninguna relación filogenética entre estas plantas, están en grupos taxonómicos muy diferentes", dice a EL ESPAÑOL María José Pérez Alonso, profesora en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Complutense de Madrid. Que estos científicos escogieran la Venus atrapamoscas es lógico, ya que "es la más llamativa y tiene una de las trampas más vistosas, es el paradigma de la planta carnívora", dice la investigadora.

Esta planta tiene tres pelos sensibles en cada hoja, y necesita que los tres sean tocados para cerrar la trampa. "Si un insecto toca un pelo, la Dionea lo recuerda y si vuelven a tocar los otros en un margen de tiempo, se cierra", explica Pérez Alonso, que añade que en algunos experimentos realizados, la planta ha llegado a retener información durante diez minutos. El proyecto Carnivorom descubrió, además, que estas plantas son capaces de llevar la cuenta de hasta 60 de estos pelos.

En este proceso, la quitina que forma parte de la estructura de los insectos es clave. Normalmente, para una planta dicha quitina es señal de peligro, porque los insectos pueden devorarlas. Sin embargo, según el estudio de Hedrich y compañía que aparece esta semana en Genome Research, la Dionaea muscipula se reprogramó para usar la quitina como señal alimenticia. Es el semáforo que, una vez atrapada la presa, le dice si no es comestible y debe soltarla o, por el contrario, empezar a segregar enzimas digestivas para deglutir a la presa.

"La planta tiene numerosas hojas, algunas abiertas, otras cerradas, otras esperando... en todos los estadios del proceso digestivo", explica Pérez Alonso, "cuando ha digerido al insecto lo suficiente, entonces lo absorbe y quedan sobre la hojas los restos de la estructura de quitina".

Plantas que comen ratones

Si la evolución hizo que en algún momento esas plantas comenzaran a comer animales, ¿puede estar sucediendo esto ahora mismo? Pérez Alonso, para empezar, discrepa de la hipótesis del alemán sobre por qué una planta empieza a comer carne: "La teoría de que se hicieron carnívoras porque les faltaba una aportación de alimentos que no podían hacer por la fotosíntesis no se ha demostrado". De hecho, en algunos estudios colocaron ciertas plantas en lugares donde podían obtener nutrientes de sobra a través de las raíces. "Comprobaron que se volvían aún más carnívoras", explica esta bióloga.

En realidad, la característica de poder comer animales es más bien un síndrome, algo transitorio, más parecido a una zombificación. "Desde que me preparé las oposiciones hasta ahora, hay especies que han dejado de ser carnívoras y otras que están camino de serlo", dice Pérez Alonso, "cuando yo estudiaba estaban las Brocchinia, una especie sudamericanas, entonces una o dos eran carnívoras, y ahora hay seis o siete".

Lo que parece claro es que la evolución sigue su curso y este síndrome de carnivoría avanza en algunas especies. "Una planta que atrae a las presas pero no los digiere no se considera carnívora, simplemente una depredadora de insectos", dice la bióloga, poniendo como ejemplo a las petunias. "De hecho, se está viendo que en algunos casos las petunias están comenzando a ser carnívoras".

Nepentes en el Jardín Botánico de Madrid.

Nepentes en el Jardín Botánico de Madrid. Flickr

Otro caso es el de los nepentes, una especie típica del sudeste asiático y la polinesia que consiste en una bolsa medio llena de fluido donde los insectos que caen son digeridos lentamente. "Este tipo de plantas ya no sólo se alimentan de insectos, hay nepentes en los que se han encontrado ratones o murciélagos", cuenta Pérez Alonso, "y en Borneo han llegado a encontrar roedores del tamaño de un conejo, ya que esas trampas pueden llegar a contener hasta cinco litros de fluido digestivo".

El gran experto teutón en la Venus atrapamoscas advierte, sin embargo, que no podemos predecir si en el futuro esta planta se volverán más o menos voraz. "Obviamente, no hay direccionalidad en la evolución, por lo que es imposible predecir el futuro a largo plazo de la especie", dice Hedrich, "pero en el caso de la Venus atrapamoscas ha de tenerse en cuenta que es una especie en peligro de extinción, con el hábitat y el tamaño de la población reduciéndose rápidamente, por lo tanto, debería ser prioritario conservar esta especie para las generaciones futuras".