Nepenthes Las plantas carnívoras son inusuales en muchos sentidos. Son carnívoras. Utilizan una lámina de hoja radicalmente transformada como jarra para atrapar insectos. También han desarrollado un sistema de crestas biomecánicas en el borde de la jarra que es inusualmente humectable y resbaladizo. Las células que forman este borde apuntan hacia el interior de la jarra, obligando al insecto a deslizarse dentro, donde queda atrapado y es consumido. Un estudio reciente publicado en Annals of Botany Lessware et al. han proporcionado ahora El primer relato de la cronología del desarrollo de esta compleja superficie de captura..
Para identificar el patrón de desarrollo, Lessware et al. definieron siete etapas de desarrollo consecutivas en N. × prostituta jarras y preparó una serie temporal de imágenes microscópicas electrónicas de barrido criogénico (crio-SEM), un método que permite a los investigadores manipular y fijar rápidamente material delicado en condiciones criogénicas.
“Muestramos 30 yemas de jarra que representan todo el ciclo de desarrollo, desde la etapa de orientación de la yema hasta la trampa madura recién abierta”, explican. Las imágenes mostraron que el patrón de desarrollo de las células epidérmicas en los bordes de las jarras es similar al observado durante el desarrollo de hojas y flores, es decir, proliferación, diferenciación y expansión. Lo único inusual fue que las células experimentaron divisiones repetidas sin crecimiento intermitente, lo que provocó una reducción en el tamaño celular promedio que no se observa normalmente durante el desarrollo de órganos en otras especies.
“Mostramos que el patrón jerárquico de la superficie del peristoma maduro [borde] se forma a través de una secuencia de eventos de diferenciación y crecimiento que combinan elementos modulares que son comunes y generalizados en el desarrollo epidérmico en todos los linajes y órganos de las plantas, donde están respaldados por genes homólogos con una función robusta”, dicen Lessware et al.
Las imágenes crio-SEM también se utilizaron para crear una clave de identificación que permite inferir la etapa de desarrollo del borde interno a partir de la morfología externa de la yema de jarra. La clave se validó mediante el muestreo de 56 yemas, el análisis de su desarrollo externo mediante SEM estándar y la verificación de la predicción. La clave presentó una precisión predictiva superior al 95 %, con todas las predicciones incorrectas correspondientes a yemas jóvenes en las primeras etapas de desarrollo. Además, la clave es específica para las yemas de tipo inferior.
Según Lessware et al., el borde resbaladizo de la planta carnívora ha “proporcionado inspiración para aplicaciones biomiméticas como recubrimientos de superficies autolimpiantes y autorreparadores y dispositivos microfluídicos para el transporte pasivo unidireccional de agua y la recolección de niebla” y puede “ofrecer una solución innovadora para el control de plagas respetuoso con el medio ambiente”.
“La mayoría de las superficies de las hojas son repelentes al agua”, dicen Lessware et al., pero “el borde de la trampa (peristomo) con forma de collar y microtexturado de las polillas carnívoras Nepenthes (Nepenthaceae) es una notable excepción a esta regla. Este borde especializado de la planta carnívora tiene un intrincado patrón de crestas que guía el agua a lo largo de su superficie para formar una fina película. "La película de agua impide que las almohadillas adhesivas de las patas de los insectos entren en contacto directo con la superficie y provoca que resbalen, como un neumático de coche que se desliza sobre una carretera mojada", afirman Lessware et al. Al comprender mejor cómo se crea la superficie resbaladiza en NepenthesQuizás sea posible aprender cómo hacer que las superficies de las plantas sean demasiado resbaladizas para que los insectos las infesten.
Y con el establecimiento de un cronograma de desarrollo para las células epidérmicas del borde, se abre la puerta para comprender mejor la genética detrás de este rasgo resbaladizo complejo.
LEA EL ARTÍCULO:
Lessware, OC, Mantell, JM y Bauer, U. (2025) “Las plantas carnívoras Nepenthes combinan procesos de desarrollo comunes para crear una superficie de captura epidérmica compleja”. Annals of Botany, 135(4), págs. 643–654. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcae147.
Vea también
Whitewoods, CD (2025) “Reorganizar el desarrollo crea una pendiente resbaladiza: un comentario sobre 'Las plantas carnívoras Nepenthes combinan procesos de desarrollo comunes para crear una compleja superficie de captura epidérmica'”. Annals of Botany, 135(4), págs. i-ii. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcae182.
Imagen de portada: Nepenthes × prostituta Canva.
