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Podría decirse que Charles Darwin tenía una
fijación extraña con las plantas carnívoras. Según cuentan,
tenía una colección considerable de estos extraños seres y
durante sus investigaciones pasaba horas y horas dándoles
de comer de todo, desde queso hasta sales de amonio, para
comprobar su mecanismo de alimentación. Fruto de esta obsesión
surgió un monográfico de más de 400 páginas en el que trataba
de explicar desde sus distintas estrategias de atrapar insectos
hasta las razones evolutivas de sus adaptaciones. Y es normal
que cayera presa de dicha fascinación. En los cruces que hay
el mundo vegetal y el animal, las plantas suelen adoptar un
rol bastante pasivo. Normalmente son devoradas por los herbívoros,
o bien en su totalidad, o bien en algunas de sus partes, como
los frutos. Aunque no siempre salen perdiendo de estos intercambios,
ya que algunas especies han aprendido a usar a ciertos herbívoros
para esparcir sus semillas.
Pero la falta de nutrientes y la competición
por el suelo y el espacio llevó, hace millones de años, a
que ciertas plantas adaptaran algunos de sus tejidos para
poder cazar. Entre ellas, una de las más espectaculares es
Dionaea muscipula, conocida también como la venus atrapamoscas.
Esta planta tiene varios pares de hojas con forma de mandíbula
que, cuando detectan una presa, se cierran, atrapando al pobre
incauto que haya caído en sus fauces.
Hasta ahora se sabía que, para que la venus
atrapamoscas cierre sus fauces, un insecto tiene que tocar
varios de los pelos detectores que tiene en su interior a
la vez. Así, la hoja se cierra únicamente cuando hay un potencial
alimento, no por otros estímulos como que caiga una gota de
lluvia dentro de la hoja abierta. Una vez activada, la hoja
se cierra en aproximadamente un segundo, y comienza a segregar
enzimas digestivas que van rompiendo los tejidos de los pobres
insectos que hayan aterrizado donde no debían.
Ejemplar de Dionaea muscipula o venus atrapamoscas.
Pero lo que la ciencia desconocía hasta ahora
era el mecanismo de cierre de la hoja. En el caso de los animales,
tenemos fibras contráctiles en los músculos y células capaces
de deformarse rápidamente, pero las plantas no tienen estructuras
similares. Las células de las plantas están rodeadas por una
gruesa pared de celulosa, que les confieren protección, pero
también las confina y la delimita en un espacio. Por ello,
es asombroso que, aún sin capacidad aparente de movimiento,
la planta pueda atrapar a sus presas en un abrir y cerrar
de ojos.
Para resolver este misterio aparentemente imposible,
un equipo de científicos liderados por Yoël Forterre, de la
Universidad de Marsella y el centro Turing para la biología
de sistemas, sacaron la artillería pesada para obtener la
mayoría de datos posible de lo que sucedía en las hojas. Y
ha sido combinando la detección del movimiento de iones de
calcio y mediciones tanto hidráulicas como mecánicas, que
han logrado resolver el misterio que atormentó a Darwin hace
más de un siglo.
Cuando algún insecto incauto se posa sobre la
hoja, normalmente se apoyará en un pelo detector. Este, al
moverse, envía una primera señal en forma de una corriente
de iones de calcio a las estructuras exteriores, lo que dejará
a la planta en un estado de alerta. En cuanto el insecto toque
un segundo pelo, una segunda corriente de iones activa el
mecanismo y sella el destino del insecto.
Venus atrapamoscas abierta y cerrada.
Lo que han descubierto estos investigadores
es que, para cerrarse, la venus atrapamoscas reblandece de
forma repentina la pared celular del envés de las hojas. De
ese modo, la tensión acumulada en la cara interior cierra
la estructura a gran velocidad, como cuando un arquero suelta
la cuerda de su arco. De este modo, el cambio es mucho más
rápido de lo que la planta podría conseguir modulando la turgencia
de las células al mover agua de otras partes de la planta.
El mecanismo se observa especialmente bien al realizarle varios
cortes a la hoja.
En otro artículo, Jacques Dumais, de la Universidad
Adolfo Ibáñez, explica que esta investigación, aunque ayuda
a cerrar un capítulo que se había dilatado mucho tiempo en
la ciencia, también plantea un dilema evolutivo interesante:
¿Cómo surgieron las primeras venus atrapamoscas? Si las trampas
iniciales eran más lentas que las actuales no podrían atrapar
insectos y, por tanto, el proceso evolutivo se habría deshecho
de ellas. Así pues, Dumais insiste en que el paso más lógico
a seguir es mirar las especies evolutivamente más similares
y tratar de encontrar qué mecanismos comparten. Así, planta
a planta, los investigadores podrán dar con cómo aparecieron
las plantas carnívoras, y Darwin podrá descansar en paz.
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