Come fa una pianta a sviluppare un gusto per la carne? Un nuovo studio effettuato su tre piante carnivore suggerisce che la risposta risiede nell’evoluzione dei loro geni. Questo ha aiutato i vegetali a sviluppare la capacità di catturare e digerire pasti ricchi di proteine. Alcune piante carnivore in effetti utilizzano delle vere e proprie trappole per accalappiare le proprie prede e poi digerirle attraverso degli enzimi.
Alcune piante come le protagoniste dei nuovi studi tuttavia utilizzano metodi differenti. I vegetali presi in esame sono la Venus Flytrap o Venere Acchiappamosche, la pianta acquatica Aldrovanda vesiculosa e la Drosera spatulata. Quest’ultima ad esempio usa i suoi tentacoli collosi sulle sue foglie per catturare prede come le zanzare. La Flytrap usa invece delle foglie modificate che si chiudono a scatto quando un insetto si posa su di esse, tuttavia la trappola si innesca solo quando i peli della pianta avvertono più tocchi.
Per scoprire come si sono evolute queste trappole, i ricercatori guidati dal biologo evoluzionista Jörg Schultz e dal biologo vegetale Rainer Hedrich hanno sequenziato i genomi delle tre piante. Hanno quindi confrontato i loro genomi con quelli di altri nove vegetali, tra cui una pianta carnivora lanciatore, una pianta di barbabietole e piante di papaia.
Piante carnivore, la chiave è il genoma di un antenato
Gli scienziati hanno scoperto che la chiave del consumo di carne in questa parte del regno vegetale era la duplicazione dell’intero genoma in un antenato comune vissuto circa 60 milioni di anni fa. Questi geni duplicati una volta venivano usati in radici, foglie e sistemi sensoriali per rilevare e digerire le prede. Ad esempio, le piante carnivore hanno riproposto copie di geni che aiutano le radici ad assorbire i nutrienti, per assorbire i nutrienti dalle prede digerite.
“Che i geni delle radici siano espressi nelle foglie dei carnivori è assolutamente affascinante”, afferma Kenneth Cameron, botanico dell’Università del Wisconsin. Hedrich e i suoi colleghi concludono che la fame di carne si è evoluta una volta nell’antenato delle tre specie e, indipendentemente, nella pianta carnivora. Aggiungendo queste due nuove origini ad altre già documentate, i ricercatori concludono che il consumo di carne nelle piante si è evoluto almeno sei volte.
Tuttavia, Victor Albert, un biologo evoluzionista delle piante presso l’Università di Buffalo, afferma che il team di Hedrich non dispone di dati sufficienti per supportare le due nuove origini, soprattutto perché esistevano alcuni geni essenziali per la predazione in un antenato comune alle piante carnivore e alle tre sequenziate. Il suo team sta ora esaminando altre due specie di Drosera spatulata per chiarire cosa è successo.
Nonostante ciò, la ricerca permette agli scienziati di studiare come sono stati ricablati i geni per rendere possibile il consumo di carne. Infatti, dice Hedrich, sembra che la maggior parte delle piante abbia già molti dei geni necessari. “Il percorso genetico per diventare carnivori sembra essere aperto a tutte le piante.”
