
Las plantas carnívoras han fascinado a los científicos durante mucho tiempo y fueron descritas por Charles Darwin en el libro Plantas insectívoras (Darwin, 1875). Las plantas carnívoras suelen atraer, capturar y digerir presas animales mediante hojas modificadas llamadas trampas. Ninguna planta carnívora es capaz de capturar presas por su flor. Givnish et al. (1984) propusieron que una planta debe cumplir dos requisitos básicos para ser considerada carnívora. Primero, debe ser capaz de absorber los nutrientes de las presas muertas y, por lo tanto, obtener algún incremento en la aptitud en términos de mayor crecimiento, producción de polen o producción de semillas. En segundo lugar, la planta debe tener alguna adaptación o asignación de recursos cuyo principal resultado sea la atracción activa, captura y/o digestión de presas. El primero es necesario para diferenciar el carnívoro de la adaptación defensiva que inmoviliza o mata a los enemigos animales sin conducir a una absorción sustancial de nutrientes y, por lo tanto, a una mayor supervivencia de las plantas. El segundo es necesario porque muchas plantas pueden beneficiarse pasivamente al absorber algunos nutrientes de los animales muertos que se descomponen en el suelo o en la superficie de las hojas. Una planta debe tener al menos una adaptación (es decir, atracción activa, captura y digestión) en combinación con la absorción de nutrientes para ser calificada como carnívora, porque muchos géneros de plantas carnívoras carecen de algunos de estos atributos.
Un problema de larga data en biología evolutiva, es decir, una explicación de las condiciones ecológicas bajo las cuales es probable que el carnívoro botánico evolucione repetidamente, fue resuelto por Givnish et al. (1984). Durante la última década se han publicado varias revisiones exhaustivas del auge de las plantas carnívoras, todas centradas en las compensaciones entre los rasgos fisiológicos y morfológicos. Un nuevo papel en Annals of Botany revisa el modelo de costo-beneficio para la evolución del carnívoro botánico en vista de nuevos datos sobre la biología molecular de las hojas trampa y destaca la importancia de los costos energéticos de los mecanismos activos de captura. También aborda las similitudes entre los carnívoros y los mecanismos de defensa de las plantas y el papel de la señalización del jasmonato en los carnívoros y extiende la interpretación del modelo de costo-beneficio a estrategias alternativas de secuestro de nutrientes en plantas carnívoras.
Andrej Pavlovič y Michaela Saganová. Una visión novedosa del modelo de costo-beneficio para la evolución de la carnivoría botánica. Annals of Botany 06 de mayo de 2015 doi: 10.1093/aob/mcv050
El modelo coste-beneficio para la evolución de la carnivoría botánica proporciona un marco conceptual para la interpretación de una amplia gama de estudios comparativos y experimentales sobre plantas carnívoras. Este modelo asume que las hojas modificadas, llamadas trampas, representan un coste significativo para la planta, y que este coste se ve compensado por los beneficios derivados de una mayor absorción de nutrientes de las presas, en términos de una mejora de la tasa de fotosíntesis por unidad de masa o área foliar (AN) en los micrositios habitados por plantas carnívoras. Esta revisión resume los resultados de la interpretación clásica del modelo coste-beneficio para la evolución de la carnivoría botánica y destaca los costes y beneficios de los mecanismos de captura activa, como el bombeo de agua, la señalización eléctrica y la acumulación de jasmonatos. También se analizan nuevas estrategias alternativas de secuestro (utilización de hojarasca y heces) en plantas carnívoras en el contexto del modelo coste-beneficio. Las trampas de plantas carnívoras tienen un AN menor que las hojas, y las hojas tienen un AN mayor después de la alimentación. La digestión de las presas, el bombeo de agua y la señalización eléctrica representan un gasto significativo de carbono (como un aumento de la tasa de respiración, RD) para las plantas carnívoras. Por otro lado, la acumulación de jasmonato durante el período digestivo y la reprogramación de la expresión génica, desde el crecimiento y la fotosíntesis hasta la digestión de las presas, optimiza la producción de enzimas en comparación con la secreción constitutiva. Esta inducibilidad podría haber evolucionado como una estrategia de ahorro beneficiosa para las plantas carnívoras. Se destacan las similitudes entre los mecanismos de defensa de las plantas y la carnivoría botánica.
