Roridula dentata. Foto Denis Barthel. |
Las plantas carnívoras aparecen por primera vez en la literatura
botánica en el año de 1554 en un tratado sobre vegetación escrito por
Dodonaeus. La referencia se limita a la ilustración de una especie de Drosera que fue erróneamente clasificada
como un musgo. Debieron pasar más de 300 años para que los naturalistas
entendieran el significado ecológico de la carnivoría. Darwin (1875) demostró
que la captura de presas incrementaba el crecimiento y la producción de
semillas. Desde entonces, las plantas carnívoras han fascinado a los naturalistas
interesados en las interacciones bióticas. Gran parte de ese interés reside en
que las plantas carnívoras han invertido los papeles tradicionales que juegan plantas
y animales, es decir, las plantas se han convertido en cazadores y los animales
en presas. En este proceso las plantas carnívoras han desarrollado la capacidad
de capturar presas, en su mayoría insectos, y de aprovecharlas como fuente de
elementos esenciales.
Los atributos relacionados con la atracción de presas, como la
modificación de las hojas en complejos sistemas de trampa, y la maquinaria
enzimática necesaria para digerir y asimilar a las presas se han interpretado como
adaptaciones y, por lo tanto, como el resultado de la selección natural. Esas características
han permitido que las plantas carnívoras utilicen una fuente alternativa de
recursos minerales dotándolas de la habilidad para colonizar hábitats con
suelos pobres, ácidos o tóxicos, que no son apropiados para otras especies de
plantas, entre otras cosas por los bajos niveles de nitrógeno, un elemento
imprescindible en el metabolismo de las plantas que estas deben obtener del
medio en forma de nitratos.
En un par de artículos anteriores (1, 2) me he ocupado de dos
plantas que obtienen el nitrógeno a partir de heces de insectos. Aunque el
nitrógeno sea de origen animal, la forma de incorporarlo a su ruta metabólica
es diferente a la que utilizan las plantas típicamente carnívoras. La pregunta
es: ¿qué condiciones debe reunir una planta para ser considerada carnívora?
De acuerdo con un texto clave en la materia (Givnish 1989), las plantas
carnívoras deben cumplir dos requisitos: 1) ser capaces de absorber los
nutrientes de los animales muertos sobre ellas; 2) deben poseer características
morfológicas, fisiológicas o etológicas cuyo efecto principal sea atraer,
capturar y digerir de presas. Si aplicamos estas premisas, las plantas capaces
de absorber nutrientes de animales muertos, pero carentes tanto de medios
activos de atracción y digestión de presas como de trampas cuyo fin primario sea
la captura e inmovilización de animales, deben ser consideradas saprófitas y no
carnívoras.
Una pareja de Pameridea (arriba) y una mosca atrapada en hojas de Roridula gorgonias. Foto. |
Según esta definición, que incluye a las plantas carnívoras más
ampliamente reconocidas, la familia Roridulaceae,
que obtiene una gran proporción de nitrógeno a partir de insectos, no debería
ser considerada como carnívora. Las roriduláceas, una familia del orden
Ericales que tiene un único género, Roridula
(9 especies endémicas de Sudáfrica), tienen trampas adhesivas altamente
desarrolladas que capturan grandes cantidades de insectos, con lo que cumplen el
segundo requisito de Givnish para la carnivoría. Las hojas son largas y
delgadas (hasta seis centímetros de longitud) y cada una está densamente
cubierta por pelos glandulares. Como ocurre en plantas atrapamoscas como Drosera, los pelos producen una gotita
pegajosa a la que se adhiere la presa. Pero a diferencia de las gotitas
producidas por Drosera, las de Roridula no son de naturaleza proteínica,
sino que están formadas por un compuesto resinoso que es mucho más pegajoso que
el de las atrapamoscas.
Sin embargo, las gotitas producidas por Roridula no tienen enzimas digestivas para digerir presas y, por lo
tanto, no cumplen el primer requisito. Un caso curioso, porque a pesar de no presentar
adaptaciones obvias para atraer presas, el hecho es que las capturan en grandes
cantidades. Algunos experimentos han demostrado que hay una relación mutualista
de Roridula con dos especies de
insectos hemípteros del género Pameridea.
A diferencia de otros insectos, los paméridos son capaces de caminar sin problemas
sobre las trampas adhesivas y consumen presas atrapadas por las plantas sobre
cuyas hojas defecan.
Flor de Roridula gorgonias. Foto. |
Dos botánicos de la Universidad de Ciudad del Cabo, Bruce Anderson y
Jeremy Mifgley, demostraron que algo más del 70% del nitrógeno de Roridula gorgonias es absorbido a través
de la delgada cutícula epidérmica a partir de las heces de los hemípteros, lo
que sugiere una relación obligatoriamente mutualista entre ambos socios, un
fenómeno natural muy raro, que el pasado mes de agosto fue
descrito en las plantas cafeteras. Para demostrar la relación entre Roridula y Pameridea los botánicos surafricanos utilizaron como marcador el
nitrógeno-15 (N15), un isótopo estable y no radiactivo del nitrógeno presente
en las heces de los insectos, que luego se incorporó a las hojas de las plantas
en proporciones similares a las que aparece en las hojas de diferentes géneros
de carnívoras típicas. Entre ellas
destacan las especies de dos géneros, Dionaea
y Darlingtonia, cuyo porcentaje de N15
procedente de insectos alcanza el 75 y el 76%. ¡R. gorgonias es casi igualmente dependiente de la captura de insectos!
Es bien sabido que adaptaciones a la carnivoría tales como
la producción de trampas o glándulas digestivas son energéticamente costosas de
producir, por lo que los métodos alternativos a la digestión de presas (por
ejemplo, los mutualismos digestivos) pueden representar adaptaciones
extremadamente especializadas que reducen los costes de tener que producir
estructuras digestivas y enzimas. Esas reducciones en costes pueden hacer que la
carnivoría sea más eficiente y permitir que algunas plantas carnívoras ocupen
más hábitats marginales. ©Manuel
Peinado Lorca. @mpeinadolorca.
Bibliografía
citada
Anderson,
B. & Midgley, J.J. 2003. Digestive
Mutualism, an Alternate Pathway in Plant Carnivory. Oikos, 102 (1): 221-224. Darwin C. 1875. Insectivorous Plants. John Murray, London. Dodonaeus R. 1554. Cruydt-Boeck (Ed. van Ravelingen, J.), Leyden.
Givnish, T.J. 1989. Ecology and evolution
of carnivorous plants. En: Abrahamson, W.G. (editor), Plant-Animal Interactions.
McGraw-Hill Inc. pp. 243–290.