Cerca de 70 milhões de anos atrás, quando os dinossauros vagavam pela Terra, uma anomalia genética permitiu que algumas plantas se transformassem em comedores de carne. Isso foi feito em parte, com um truque furtivo: redirecionar genes destinados a suas raízes e folhas e usá-los para capturar presas, segundo um novo estudo.
Esta etapa é uma das três que algumas plantas não carnívoras levaram dezenas de milhões de anos para permitir que se transformem em carnívoros famintos, disseram os pesquisadores.
A mudança no consumo de carne deu a essas plantas uma série de vantagens. De fato, “as plantas carnívoras viraram a mesa capturando e consumindo presas de animais ricas em nutrientes, permitindo que elas prosperem em solos pobres em nutrientes”, escreveram os pesquisadores no estudo, publicado on-line em 14 de maio na revista Current Biology.
Para investigar como as plantas carnívoras evoluíram, uma equipe internacional de botânicos e biólogos liderada por Jörg Schultz, Professor Associado, da Universidade de Würzburg, Alemanha, comparou o genoma e a anatomia de três modernas plantas carnívoras.
Existem centenas de espécies de plantas carnívoras, mas os pesquisadores optaram por examinar três plantas comedoras de insetos relacionadas, todos membros da família Droseraceae. Todas as três plantas usam movimento para capturar presas, disseram os pesquisadores.
Uma planta é a conhecida armadilha de Vênus (Dionaea muscipula), nativa das zonas húmidas das Carolinas que influenciou os personagens Pokémon, fez aparições em vários desenhos animados da manhã de sábado e até inspirou uma peça da Broadway. A planta de roda d’água aquática intimamente relacionada (Aldrovanda vesiculosa) ocupa as águas de quase todos os continentes. Possui abas subaquáticas finas que rapidamente se apertam em torno de animais marinhos inocentes. A terceira planta investigada, a planta de drósera bonita, mas mortal (Drosera spatulata), é comum na Austrália. Atraindo as vítimas com doçura, a drósera enrola uma tira pegajosa em volta de sua captura.
Depois de analisar essas plantas, a equipe descobriu o processo de três etapas em direção à carnivoria. Primeiro, cerca de 70 milhões de anos atrás, um ancestral não carnívoro dos três carnívoros modernos sofreu uma duplicação de todo o genoma, gerando uma segunda cópia de todo o seu DNA, ou genoma. Essa duplicação liberou uma das cópias dos genes das folhas e das raízes para diversificar, permitindo que elas cumprissem outras funções. Alguns genes foliares se transformaram em genes para armadilhas, enquanto os processos de nutrição e absorção carnívoros foram guiados por genes que de outra forma teriam servido raízes que buscavam nutrição no solo.
O segundo passo em sua jornada para a carnivoria ocorreu quando as plantas começaram a receber novos nutrientes das presas. Nesse ponto, as folhas e raízes tradicionais não eram mais necessárias. Muitos genes que não estavam envolvidos na nutrição carnívora começaram a desaparecer. Por exemplo, mudas de plantas aquáticas de roda d’água adquirem uma proto-raiz precoce, mas não se desenvolvem à medida que amadurecem. Este é o único remanescente do que antes era um sistema raiz. Como resultado da perda desse gene e de outros, as três plantas observadas neste estudo são as mais pobres em genes a serem sequenciadas até o momento, afirmaram os pesquisadores.
Dois estudos anteriores de outros grupos de cientistas em 2013 mostraram resultados semelhantes de falta de genes em outras plantas carnívoras. Eles descobriram que uma bexiga aquática prosperando em todos os continentes, exceto a Antártica e uma planta de saca-rolhas nativa do Brasil, ambos possuíam genomas muito pequenos em comparação com plantas não carnívoras. Esses carnívoros também podem ter passado pelo mesmo processo de transferência de genes, disseram os pesquisadores do novo estudo.
Na terceira etapa da transformação em carnívora, as plantas sofreram mudanças evolutivas específicas ao seu ambiente. As raízes e folhas evoluíram para serem específicas da armadilha, descobriram os pesquisadores. Genes para raízes que antes eram usados para buscar e absorver nutrientes do solo foram agora requisitados a criar enzimas necessárias para digerir e absorver nutrientes das presas. Os genes usados em glândulas que secretavam néctar para atrair insetos polinizadores foram convocados para armadilhas, onde produzem substâncias para atrair presas.
A maioria das plantas com folhas e raízes contém o material necessário para se tornar carnívora. Os pesquisadores escreveram que o processo de três etapas revelado pelo novo estudo mostra como, com o tempo, “antigas plantas não carnívoras evoluíram para os caçadores verdes mais hábeis do planeta”.
Publicado em 01/06/2020 21h46
Artigo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: