Obtener nutrientes esenciales es una tarea que todas las plantas deben realizar. La mayoría de las plantas se las arreglan perfectamente obteniendo nutrientes del suelo o del material del suelo a través de sus sistemas radiculares. Una pequeña proporción de especies vegetales obtiene nutrientes esenciales por otros medios. Uno de ellos es el parasitismo de otras especies vegetales, ya sea parcial o total. Un número aún menor de especies vegetales ha recurrido a otro método extremo para obtener nutrientes esenciales: la carnivoría. Esta ha evolucionado de forma independiente en varias ocasiones en las plantas, en diferentes formas. Las plantas carnívoras tienden a encontrarse en entornos pobres en nutrientes, lo que presumiblemente ha sido un factor evolutivo clave en el surgimiento de esta estrategia de obtención de nutrientes. Los avances y la mayor disponibilidad de la tecnología de secuenciación de ADN en los últimos años han permitido que los genomas, o versiones preliminares de los mismos, de varias especies de plantas carnívoras ya estén disponibles. El acceso a estos genomas nos permitirá comprender, de una manera que antes era imposible, cómo surge la carnivoría en las plantas a nivel genético y cuán estrechamente relacionada puede estar con otros procesos realizados por una mayor variedad de especies vegetales. Un consorcio internacional de autores... han aprovechado recientemente esto en un artículo publicado en acceso abierto in Current Biology.

Los autores analizaron los genomas de tres especies de plantas carnívoras pertenecientes a Droseraceae, una de las familias más grandes de plantas carnívoras. dos de la especie, Dionea muscípula (Venus Fly Trap) y Aldrovanda vesiculosa, tienen trampas de presión sensibles al tacto. El otro, Drosera espatulado, tiene trampas basadas en tentáculos. Los autores identifican varios grupos de genes que se expanden específicamente en las especies carnívoras. Estos incluyen grupos de enzimas probablemente involucradas en la digestión de presas o la producción de metabolitos involucrados en la atracción de presas, así como genes relacionados con el transporte de vesículas (una parte importante de la liberación de componentes digestivos y la posterior absorción de nutrientes). Además de la expansión de ciertos grupos de genes, los autores identifican que la carnivoría está asociada a la pérdida de contenido génico relacionado con otras funciones. Una de esas pérdidas son los genes asociados con la función de la raíz, lo que tal vez no sorprenda cuando las plantas carnívoras aparentemente han rechazado la absorción de nutrientes de la raíz a favor de los carnívoros.

A partir de esto, los autores perfilaron la expresión de genes en diferentes tejidos en una de las especies carnívoras, Dí. musculatura, incluso en diferentes partes de las estructuras carnívoras. Curiosamente, la expresión de algunos genes generalmente asociados con la función de la raíz es fuerte en las trampas de Dí. musculatura. Los autores afirman: "Esta situación sugiere fuertemente que los genes utilizados para la absorción de nutrientes derivados de las presas en Dí. musculatura fueron reclutados de la raíz, el órgano comprometido con la exploración y absorción de nutrientes del suelo en plantas no carnívoras'. En otras palabras, mientras Dí. musculatura ha recurrido a una estrategia bastante inusual para obtener nutrientes, es posible que haya utilizado características comunes a otras plantas terrestres para desarrollarla. En apoyo de esto, los autores también encuentran genes expresados ​​en el borde de Dí. musculatura trampas que son similares a las que se usan en las plantas no carnívoras para atraer a los insectos polinizadores, lo que implica que es posible que se hayan desarrollado múltiples características de la carnivoría utilizando genes ya disponibles.

Ya se sabe que algunos genes implicados en la carnivoría de las plantas no se expresan constitutivamente, sino que solo se activan una vez capturada la presa. Esto incluye, por ejemplo, genes que codifican transportadores de nutrientes. Los autores investigaron cómo estos genes pueden activarse específicamente para apoyar el carnivory y descubrieron que estos genes parecen ser objetivos de ciertos tipos de factores de transcripción, que controlan la actividad de los genes. Estos factores de transcripción parecen expresarse específicamente en las trampas activadas de Dí. musculatura y también están codificados por los genomas de las otras dos especies de plantas carnívoras. Estos factores de transcripción también existen en especies de plantas no carnívoras y están involucrados en las respuestas al estrés o al ataque. Esto sugiere que las plantas carnívoras pueden haber reutilizado tanto la maquinaria real requerida para la carnivoría, como los mecanismos para regular y optimizar su uso, a partir de otros procesos más generales.

Como concluyen los autores: 'Por lo tanto, el camino hacia el carnívoro podría haber estado abierto para la mayoría de las plantas. Para alivio del reino animal, solo unos pocos elegidos han evolucionado a lo largo de esta ruta y se han convertido en cazadores verdes. ¡Quizás todos deberíamos estar agradecidos por esto!

Imagen de portada de Scott Darbey/Wikimedia Commons