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Cóctel digestivo de plantas carnívoras

Área: Biología — Febrero 8, 2008

Drosophyllum lusitanicum

Cuando uno es pequeño y todavía está descubriendo el mundo muchas cosas producen fascinación. Pero si te gusta la naturaleza, los bichos y las plantas nada es comparable a cuando llega el día en el que te hablan de las plantas carnívoras.
Ese día escuché boquiabierto como algunas de ellas rodeaban a la víctima, generalmente un pequeño insecto, con cientos de pelillos terminados en gotitas de un líquido pegajoso de color escarlata. Eran las droseras, que tenían una pinta de extraterrestres que no podían con ella. La atrapamoscas, por otro lado, era la más espectacular. Como si fueran pequeñas ratoneras, las hojas que constituían sus trampas se cerraban súbitamente sobre sí mismas atrapando a la presa. Entonces al insecto, encerrado vivo en el interior de esta trampa, le esperaba una digestión lenta de dos semanas. La existencia de una planta con movimiento era algo absolutamente increíble y sólo tenía comparación con la asombrosa sensitiva o mimosa púdica.

Dionaea muscipula

Te decían que las plantas carnívoras habían evolucionado en zonas pantanosas y húmedas en donde había escasez de ciertos elementos que tenían que obtener de los pobres insectos. Pero el profe no conseguía aclararte si eran autótrofas o heterótrofas, por lo que todavía te quedaba algo de curiosidad que te empujaba a saber más sobre el asunto y la convicción definitiva de que los mayores no lo sabían todo, incluso las cosas que deberían de saber.
Las plantas jarro eran las más exóticas y vivían en junglas lejanas. Tenían unas jarritas o cántaros a modo de trampas. Las paredes de éstos eran muy escurridizas y a veces estaban recubiertas interiormente de pelillos orientados hacia abajo. Si un insecto tenía la poca fortuna de caer en uno de ellos no tenía escapatoria, su destino era terminar en el líquido digestivo del fondo. Entre estas plantas carnívoras había una familia que tenían un nombre extraño, mitológico, homérico: nepentes.
Las nepentes procedían de lugares con nombres exóticos como Nueva Caledonia, Borneo, Sumatra y similares. Sus jarros, colgados de no se sabe muy bien dónde, parecían muy grandes en las fotos y me gustaba fantasear con la posibilidad de que también “comieran” pequeñas ranas y otros animales. Incluso, en el más desenfrenado de los sueños, uno podía concebir una mutante gigante que comiera animales más grandes o incluso humanos, quizás después de hacerlos dormir. Aunque, esta idea provenía de una fusión de “La invasión de los Ladrones de Cuerpos” y “La Pequeña Tienda de los Horrores”.

Nepenthes bicalcarata

Pero los pantanos brumosos rodeados de árboles recubiertos de musgo húmedo y las selvas tropicales en donde te tenías que abrir paso cortando con el machete lirios sangrientos y salamandras doradas* estaban muy lejos de la rural meseta castellana. Era imposible hacerse con alguno de estos ejemplares y sólo la fantasía, desbocada, proporcionaba algo de satisfacción.
Posteriormente el mercado todopoderoso empezó a comercializar este tipo de plantas. Tenían un precio alto, pero merecía la pena. Podías ir a la floristería y hacerte con una atrapamoscas, o planta “Venus” en su nombre comercial. ¡Qué tontería de nombre! ¡Pero si en Venus no hay vida y estas plantas nada tienen que ver con el sexo y el amor! El caso es que la excitación por comprar, por fin, uno de estos ejemplares era incontenible.
Venían con una etiqueta plástica clavada en la tierra turbosa en la que crecían, y sobre ella estaban escritas las instrucciones en varios idiomas extraños. Luego descubrí que uno de los idiomas era el nerlandés, pues Holanda era algo así como la “mafia” internacional en el comercio mundial de flores y plantas. Pero en ese momento sólo el inglés era reconocible y gracias a un diccionario era posible traducir el texto.
Según las instrucciones la humedad ambiental era importante (malo, malo, en Castilla) y sobre todo no había que “marear” a la planta haciendo saltar las trampas frecuentemente.
Investigar sobre el sistema de disparo era entretenido. En cada lado de la hoja que forma cada trampa hay exactamente tres pelillos sensibles que activan el cierre de la misma. Pero sólo si se estimulan dos de los pelos de manera consecutiva se dispara la trampa. Así se eluden estímulos que ocasionarían cierres innecesarios por impacto de objetos inanimados (y por tanto no orgánicos) como las gotas de lluvia. Este sistema es de una importancia vital, ya que los cierres en balde suponen un despilfarro energético que la planta no se puede permitir. La trampa, en condiciones normales, puede realizar unas siete capturas efectivas.
Descubrí que si se activaba artificialmente una de estas trampas sin que hubiera objeto orgánico alguno dentro, la trampa se abría al poco tiempo. La atrapamoscas tenía pues un sistema de detección que analizaba si dentro había un producto que pudiera metabolizar, si no había nada, o el objeto era inorgánico se abría de nuevo antes incluso de tratar de digerirlo. Bueno, sólo había que esperar a que algún insecto cayera en una de las trampas.
Pero harto de esperar, y agotada toda la paciencia que el estado de excitación permitía, al final uno terminaba colocando manualmente a una pobre mosca (incapacitada para el vuelo, claro) sobre una de las trampas. Al principio la mosca se resistía a su cautiverio y peleaba con fuerza, pero las espinas que rodeaban la trampa, a modo de barrotes de una extraña cárcel, le impedían salir. Luego la trampa se sellaba herméticamente y ya nada podía entrar o salir hasta pasadas dos semanas. Ver a través de la trampa, gracias a una luz convenientemente colocada por detrás, a la mosca en proceso de ser digerida era fascinante. Aunque, la verdad sea dicha, esta “radiografía verde” no proporcionaba mucha información. ¿Cómo la digería? ¿Cómo evitaba que se pudriera? ¿Qué quedaría al final de la mosca?
No todas los insectos eran igualmente apetecibles para esta planta. Las hormigas y las moscas demasiado grandes no le solían sentar bien y estropeaban la trampa definitivamente.
Lamentablemente cuando comprabas una de estas plantas implícitamente suscribías un “contrato” no escrito en el que aparecía el siguiente texto: “Esta planta se autodestruirá en unas semanas, y todo lo que intente para impedirlo sólo retrasará levemente el fatídico final.” El ambiente seco era definitivamente criminal y tarde o temprano te quedabas sin la atrapamoscas.
Recientemente incluso han llegado a comercializar plantas jarro, tanto nepentes como sarracenias. Las sarracenias son como embudos que surgen del suelo y las hay de diversos colores y tamaños.

Sarracenia flava

Pero quizás las más interesantes de las plantas jarro son las nepentes. Éstas son realmente grandes y vienen en una maceta que hay que suspender de algún sitio. Sus odres o jarritos, que se descuelgan grácilmente por debajo de la base del tiesto, están rellenos en parte de un misterioso líquido en donde digieren a sus incautas víctimas. He tenido una de estas plantas colgada dentro de la ducha del cuarto de baño (el sitio más húmedo que se me ocurrió) durante muchos meses hasta que hace poco los calores inmisericordes del verano se la cargaron definitivamente.
A diferencia de otras plantas que absorben todos sus nutrientes del suelo en el que crecen, las plantas carnívoras, como hemos visto, tienen sistemas para atrapar insectos, digerirlos y absorber el nitrógeno y fósforo de sus cuerpos, elementos que el suelo en el que viven no les puede proporcionar.
Pero no sólo pueden ser insectos sus víctimas, también pueden ser presas suyas los ciempiés, las ranas y ocasionalmente pequeños pájaros o ratones. Aunque estos dos últimos sólo pueden ser víctimas de las que tienen las trampas más grandes como las nepentes. Por tanto, además de insectívoras algunas de ellas son “verdaderamente” carnívoras.
Incluso hay también alguna especie coprófaga que engaña a algunos pájaros con unos frutitos y, mientras que las aves se los comen, esperan a que depositen sus excrementos en el jarro. Excrementos de los que la planta extrae los elementos que necesita. Pero el colmo de los colmos son las plantas “vegetarianas”. Nepenthes ampullaria, por ejemplo, se aprovecha del detritus vegetal que cae del dosel vegetal de la selva y que, al parecer, digiere en sus jarros. Algunas especies de Utricularia atrapan y digieren algas y la Pinguicula rosettes atrapa polen de otras plantas.
Recordemos que a las plantas carnívoras sólo les interesan unos pocos elementos (en la mayoría de los casos sólo nitrógeno) de sus víctimas, pero necesitan dividir las complejas moléculas orgánicas de los que forman parte para extraerlos. Ésto lo consiguen digiriendo sus cuerpos con enzimas.
Las plantas carnívoras no producen ácidos como el de nuestro estómago, pero producen estas enzimas. Entre las que se han sido identificadas formando parte del jugo digestivo de estas plantas están las quitinasas, esterasas, lipasas, peroxidasas, fosfatasas, preteasas o ribonucleasas. Cada una de estas enzimas se encarga de dividir o descomponer un tipo concreto de compuesto orgánico. Así, la quitina, que recubre el cuerpo de los insectos y que forma el exoesqueleto de los mismos, es degradada por las quitinasas. Tengamos en cuenta que los fluidos digestivos crean un ambiente agresivo frente al cual la propia planta también debe protegerse adoptando medidas.
Esta capacidad de digestión de las presas parece haber surgido independientemente en los distintos linajes de plantas carnívoras, de las que se conocen más de 6oo especies.

Cephalotus follicularis

No se trata solamente de digerir y ya está. Además de tener que dividir complejas moléculas orgánicas, se las tienen que ingeniar para evitar que bacterias y hongos se aprovechen del festín que se reservan para ellas. Este botín, en forma de insecto, es como comida en una despensa y, por tanto, deben evitar que la presencia de microorganismos lo malogre de alguna manera. Para ello crean compuestos orgánicos especiales que inhiben la proliferación de estos microorganismos.
Algunas plantas carnívoras, como la Heliamphora no ha logrado desarrollar enzimas digestivas y tienen que delegar la digestión, precisamente, en determinas bacterias que sí las producen, pagando un pequeño precio por los servicios prestados.
Pero no todo está resuelto en el mundo de las plantas carnívoras. Por más de un siglo los científicos han perseguido la receta química del fluido interior de los jarros de las Nepenthes, familia que consta de más de cien especies. Hasta hace poco no se sabía muy bien el cóctel que las nepentes usan para digerir a los insectos que caen en sus jarros y sólo se conocían dos de sus componentes.
Recientemente los científicos japoneses Tatsuro Hamada y Naoya Hatano han descifrado el complejo cóctel digestivo y las enzimas antibacterianas de la Nepenthes alata. Su estudio se publicó en la revista Journal of Proteome Research y ha servido de excusa para redactar este artículo.
La identidad de la miríada de proteínas implicadas en esta maravilla evolutiva ha sido un misterio hasta ahora y algunas de estas sustancias puede que sean de aplicación práctica en medicina y agricultura pronto. No hace falta ser muy listo para ver usos comerciales a un bactericida o fungicida copiado de los que producen estos seres.
Mira tú por donde estas curiosas plantas podrían tener aplicaciones prácticas. Aunque no sería la primera vez, pues algunas plantas carnívoras se usan tradicionalmente en ciertas regiones para cortar la leche, y de otras se han obtenido algunas sustancias farmacológicas.
Hamada y Hatano usaron técnicas punteras del mundo de la proteómica para identificar y analizar todos los componentes. Han aislado y secuenciado las proteínas encontradas y las han comparado con proteínas conocidas para encontrar análogos estructurales y funcionales. Para evitar contaminaciones de proteínas de insecto analizaron sólo jarros recién abiertos.

Foto
Nepenthes alata. Foto: Singer Photos, vía Flickr.

Han descubierto que, además de agua, el fluido de los jarros de la Nepenthes alata contiene principalmente siete compuestos. Tres de ellos sólo se pueden encontrar en esta especie e incluyen enzimas que inhiben la proliferación bacteriana y la podredumbre cuando la planta digiere la presa. Son una proteína similar al thaumatin, la beta-1,3-glucanasa y una quitinasa de clase IV.
Quizás otras especies de nepentes tengan también sus enzimas únicas y particulares, aunque para saberlo tendremos que esperar. Seguro que hay muchas más cosas que saber sobre estas fascinantes plantas que nos llenarán de asombro y admiración. Plantas que pertenecen a un mundo fantástico, casi irreal, un mundo lleno de prodigios y fenómenos fabulosos. Mientras tanto quizás nos desinfectemos una herida o lavemos la fruta que vamos a comer con un producto basado en bactericidas procedentes de plantas carnívoras.
Como curiosidad última sólo recordar que el nombre de nepentes viene de un pasaje de “La Odisea” en el que se describe a la reina de Egipto dando una pócima llamada Nepenthes pharmakon a Helena. La paradoja es que etimológicamente nepenthes significa “sin sufrimiento” (ne = no, penthos = pena, sufrimiento), cosa con la que seguro no estarán de acuerdo los insectos y otros animales que caen en sus trampas. En todo caso, por muy larga que sea la digestión en estas plantas, no lo será tanto como la digestión milenaria del monstruo Sarlacc de “El Retorno de Jedi”. Pero ésa es otra historia.

Sarracenia rosea

* Con permiso del que concibió Macondo.

Referencias:
Proteome Analysis of Pitcher Fluid of the Carnivorous Plant Nepenthes alata (resumen).
Spectroscopy Now.
The International Carnivorous Plant Society.
Siéntete como un insecto a punto de caer (foto gigante, configurar navegador apropiadamente).
Preciosa galería.
Comercio de plantas carnívoras 1.
Comercio de plantas carnívoras 2.

Las fotos usadas proceden de: Sarracenia.com.

10 Comentarios

  1. Rompememes:

    Otras plantas que suelen ser unas grandes desconocidas, pero no menos fascinantes, son las plantas parásitas (por ejemplo, el muérdago). Algunas de ellas, que carecen de clorofila (y por tanto no realizan fotosíntesis), sí que se podrían llegar a considerar “herbívoras”, ya que son capaces de aniquilar por completo al huésped del que se alimentan. Las hay que tienen comportamientos similares a los de hongos, de hecho, han desarrollado estructuras análogas (como análogas son las alas de aves y murciélagos) a las de los hongos para infectar otras plantas. En este grupo de plantas se encuentra también la Rafflesia, que tiene la flor más grande del mundo, aunque desprende un olor a cadáver en descomposición, para a traer a sus polinizadores naturales: las moscas.

    Un amigo y colaborador mío, además de con plantas parásitas, trabaja también con plantas carnívoras, y recuerdo que en su casa tenía Nephentes y atrapamoscas de Venus. Para conseguir unas buenas condiciones de humedad, las tenía en un ecosistema artificial dentro de un acuario, con humedades relativas muy altas. Es una opción para mantener este tipo de plantas sin tener que colgarlas de la ducha 🙂

  2. Administrator:

    Sí que existen plantas parásitas. Algunas realizan la fotosíntesis gracias a la sabia del anfitrión y otras directamente lo parasitan. Pero no las “ingieren” a diferencia de las mencionadas en el artículo.
    Y sí un acuario o un invernadero facilita mucho que estas plantas prosperen, aunque se necesitan diversos recursos como el espacio.

  3. aurora salcedo:

    Me gusto bastante porque me encantan las plantas.

  4. Administrator:

    Gracias. Por desgracia parece que el artículo no tuvo demasiado éxito pese al trabajo realizado. Es de suponer que el tema de las plantas no se cotiza muy bien. 🙂

  5. TURURU:

    ¿Dónde puedo conseguir una de estas?

  6. Atanasio:

    Bellísimo artículo. Realmente admirable.

  7. RicardM:

    Yo tuve en casa durante años una planta carnívora sin saberlo. Se trata de una bromeliácea (de la familia de las piñas americanas). Estas plantas de interior tienen en su centro un pequeño depósito de líquido. De hecho se recomienda regarlas precisamente añadiendo agua en el centro. Los insectos que caen en este pequeño “pozo” no pueden salir porque resbalan por la superficie cérea de las hojas. Parece que no cuentan con jugos digestivos propiamente, sino que la planta se aprovecha de los productos de la descomposición bacteriana de los insectos.

    Saludos

  8. ajijtgjf:

    esta muy bueno y me gustaria tener una en casa para que se coma los mosquitos aedes aegipty.. quisiera saber si no le hace mal a la planta comer esos mosquitoss…los fotos estan buenisimas.sigan asi..

  9. nyedgy:

    que lindas las plantas carnivoras!!me gustaria mucho tener una en casa!!!! son tremendas….

  10. maria:

    Sí me gustan esas plantas y son muy bacanas.

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