Nota: Publicamos un comunicado de prensa sobre este documento el año pasado. Por alguna razón, una falla en Altmetric significa que es difícil encontrarlo en el papel, por lo que lo reproducimos, ligeramente modificado, aquí.
Cuando se trata de atrapar presas, las plantas carnívoras tienen una variedad de técnicas. La drosera se enrosca lentamente alrededor de su víctima, mientras que la Venus atrapamoscas se cierra a su alrededor. Pero la planta carnívora más rápida del planeta es la vejiga. Cuando abre su trampa, lo que sea que estaba afuera está dentro de una vejiga más rápido que un abrir y cerrar de ojos. La trampa de la vejiga es tan rápida que, hasta hace poco, a los botánicos les costaba verla en acción. Ahora cámaras más rápidas están revelando sus secretos, pero una revisión publicada en AoB PLANTS by haciendo estallar et al. muestra que cuanto más de cerca se mira una vejiga, más misterios se encuentran.
La forma en que una vesícula atrapa a su presa es esperando a que los animales de presa (principalmente pequeños crustáceos) toquen los pelos de gatillo situados en la trampilla que cierra la trampa a prueba de agua. Una vez que esto sucede, la vejiga se abre de golpe. El interior de la vejiga está vacío, por lo que el agua, y cualquier cosa que esté cerca, es succionada con una aceleración de más de 600 veces la fuerza de la gravedad. Lograr que el agua fluya rápidamente hacia la trampa es la clave del éxito de la vejiga, pero entender cómo funcionan exactamente estas trampas no es fácil.
Simon Poppinga, del equipo de investigación, dijo: “Las trampas de vejiga se consideran algunas de las estructuras más complejas del reino vegetal. Son diminutos, son ultrarrápidos en su movimiento de succión y son complicados de investigar. Aunque se está estudiando intensamente no solo desde el libro de referencia de Darwin sobre plantas carnívoras, todavía hay muchos misterios sobre cómo funcionan estos dispositivos. Con nuestra revisión, nuestro objetivo era reunir toda la información biofísica y estructural relevante e inspirar más investigaciones sobre estos dispositivos enigmáticos”.
Los avances recientes incluyen el uso de microscopios electrónicos de barrido que son capaces de ver muchos más detalles que un microscopio de luz estándar.
Al revisar los estudios de trampas de vejiga, Poppinga y sus compañeros de trabajo notaron que no todas las vejigas son iguales.
Poppinga dijo: “Se podría pensar que si la presión selectiva en las trampas es solo un flujo de agua optimizado, entonces las trampas se verían más o menos idénticas. Pero cuando observamos de cerca la arquitectura de las trampas durante nuestros estudios experimentales, descubrimos que diferentes plantas tienen diferentes arreglos estructurales, lo que también ha sido observado por autores anteriores. Esto probablemente se deba al hecho de que diferentes especies de vejigas vivas en diferentes ambientes y, por lo tanto, pueden mostrar adaptaciones estructurales al hábitat respectivo; por ejemplo, las vejigas terrestres a menudo tienen, en contraste con las especies acuáticas, que hacer frente a la sequía estacional que hacer que las trampas no funcionen. Creemos que esto también podría significar que las trampas están adaptadas para atraer y atrapar diferentes tipos de presas, y esto es algo que los botánicos deben probar”.
A pesar de la variedad de arquitectura, todas las trampas comparten un método de funcionamiento similar. Primero se bombea agua fuera de las vejigas y las paredes de la vejiga almacenan energía elástica lista para recuperar su forma. Esto sucede cuando la presa activa la trampa. En un instante, la trampilla se abre, las paredes saltan para abrir espacio en la vejiga para aspirar una comida, luego la trampilla se cierra antes de que la presa pueda escapar. Es una secuencia compleja de eventos, y mediante el uso de técnicas de microscopía avanzadas debería ser posible hacer nuevos descubrimientos.
Poppinga agregó: La gran ventaja de usar microscopios modernos como TEM, FIB-SEM y otros es que podemos observar muy de cerca las estructuras finas que son cruciales para el funcionamiento de la trampa. Al cortar y escanear las trampas, pudimos obtener información arquitectónica con más detalle que nadie haya visto antes. Eso es excelente para aprender sobre la planta; por ejemplo, esto podría ayudar a dilucidar si los pelos desencadenantes poseen características estructurales y funcionales similares a las de las trampas para moscas de Venus. Pero la investigación también podría tener otras aplicaciones. Si podemos averiguar cómo la hierba de la vejiga puede agarrar comida tan rápido, también podría tener aplicaciones en otros campos al ayudarnos a desarrollar herramientas que puedan capturar rápidamente pequeñas muestras de fluidos. Descubrir cómo succiona una vejiga también podría conducir a innovaciones técnicas biomiméticas.
