Darwin a avut dreptate după 150 de ani. Planta carnivoră din China care își digeră victimele

Darwin a avut dreptate după 150 de ani. Planta carnivoră din China care își digeră victimele
Oamenii de știință au descoperit că o plantă care crește în munții din sud-vestul Chinei este carnivoră. (foto: Xin-Jian Zhang)

O plantă delicată, care crește printre stâncile munților din sud-vestul Chinei, ascunde un mecanism de supraviețuire demn de un prădător. Cercetătorii au confirmat că Saxifraga candelabrum prinde insecte cu ajutorul unor peri lipicioși, le digeră și le absoarbe substanțele nutritive, potrivit informațiilor publicate de Live Science.

Descoperirea susține o ipoteză formulată de Charles Darwin în 1875. Naturalistul britanic bănuia că anumite plante din genul Saxifraga ar putea fi carnivore, însă experimentele disponibile în secolul al XIX-lea nu i-au permis să demonstreze că acestea digeră prada și folosesc nutrienții obținuți din insecte.

Planta de munte care transformă insectele în hrană

Saxifraga candelabrum trăiește în Munții Hengduan și în regiunile alpine ale Platoului Qinghai-Tibet, la altitudini cuprinse în general între 2.500 și 3.300 de metri. Planta poate fi întâlnită în provinciile chineze Yunnan și Sichuan, unde crește în crăpăturile stâncilor și în soluri sărace în azot.

Tulpinile și ramurile sale sunt acoperite cu peri glandulari roșiatici, care secretă o substanță vâscoasă. Insectele mici care se apropie rămân lipite de plantă și nu mai pot scăpa. Majoritatea victimelor observate au fost musculițe și alte insecte de dimensiuni reduse.

În timpul cercetărilor de teren și al analizării exemplarelor conservate în ierbare, oamenii de știință au găsit insecte pe 43 dintre cele 45 de plante examinate. Exemplarele mature aveau, în medie, aproximativ 71 de victime prinse pe tulpini și ramuri. Numărul mare arată că fenomenul nu este accidental, ci reprezintă o parte importantă a modului în care specia își obține hrana. (Nature)

Acest mecanism este diferit de cel folosit de capcana lui Venus, care își închide rapid frunzele. Saxifraga candelabrum seamănă mai degrabă cu roua-cerului, inclusiv cu planta carnivoră rară întâlnită în România, care își imobilizează prada cu ajutorul unor secreții lipicioase.

Experimentele care au demonstrat carnivorismul

Simpla capturare a insectelor nu este suficientă pentru ca o specie să fie declarată carnivoră. Unele plante pot omorî accidental insecte cu ajutorul perilor sau secrețiilor lor, fără să le digere și fără să obțină nutrienți din corpurile acestora. În asemenea cazuri, speciile sunt considerate protocarnivore.

Cercetătorii au verificat dacă planta produce fosfatază, o enzimă digestivă întâlnită frecvent la speciile carnivore. Folosind molecule fluorescente, echipa a identificat activitatea enzimei în zona perilor glandulari, ceea ce arată că planta poate descompune țesuturile insectelor capturate.

Pentru dovada decisivă, oamenii de știință au crescut musculițe de oțet cu hrană îmbogățită cu o formă stabilă de azot. Insectele au fost apoi așezate pe perii plantei. Analizele ulterioare au identificat azotul provenit din musculițe în țesuturile plantei și, în concentrații mai mari, în florile acesteia.

Un asemenea transfer nu a fost observat la plantele necarnivore folosite pentru comparație. Rezultatul confirmă că Saxifraga candelabrum nu doar prinde insectele, ci le digeră și folosește nutrienții pentru creștere și reproducere. Analizele genetice au identificat și gene asociate cu atragerea prăzii, digestia și absorbția nutrienților. (Reuters)

Plante carnivore trăiesc și în habitatele sărace în nutrienți din România. Un exemplu este Tinovul Mohoș, rezervația formată într-un crater vulcanic, unde solul acid și lipsit de azot au favorizat apariția unor adaptări asemănătoare.

Ipoteza lui Darwin, confirmată cu tehnologie modernă

În 1875, Darwin a studiat două specii înrudite, Saxifraga rotundifolia și Saxifraga umbrosa. El a observat perii lipicioși și insectele prinse pe plante, motiv pentru care a presupus că acestea ar putea fi carnivore. Nu a reușit însă să dovedească digestia și absorbția substanțelor nutritive.

Specia analizată acum nu este una dintre cele două studiate direct de Darwin, dar aparține aceluiași gen și prezintă structurile care i-au inspirat ipoteza. Cercetătorii consideră că rezultatele îi confirmă intuiția și sugerează că mai multe plante cu peri glandulari ar putea fi carnivore fără ca oamenii de știință să fi observat acest lucru până acum.

Adaptarea pare să fi pornit de la un mecanism de apărare. Perii lipicioși ar fi protejat inițial planta împotriva erbivorelor, dar au evoluat treptat în capcane capabile să rețină și să digere insecte. Procesul reprezintă un exemplu de selecție naturală, conceptul central asociat cu Charles Darwin și teoria evoluției.

Planta reușește și să evite una dintre marile probleme ale carnivorismului. Insectele mici rămân blocate și sunt consumate, în timp ce polenizatorii mai mari se pot desprinde de secreția lipicioasă. Astfel, specia își suplimentează aportul de azot fără să sacrifice insectele de care are nevoie pentru reproducere.

Descoperirea reprezintă primul caz demonstrat de carnivorism în acest grup botanic. Cercetătorii cred că alte specii din familia Saxifragaceae ar putea folosi strategii asemănătoare, ceea ce ar însemna că plantele carnivore sunt mai răspândite decât se estima până acum.