Come la piante diventano carnivore

Le piante carnivore rappresentano da sempre uno degli esempi più affascinanti delle strategie evolutive del mondo vegetale, tanto che lo stesso Darwin dedicò loro un intero trattato. Il loro fascino è decisamente destinato ad aumentare grazie a un recente studio pubblicato su Nature Ecology and Evolution che ha dimostrato, grazie all’aiuto della genetica, come piante carnivore separate da milioni di anni di evoluzione abbiano sviluppato in maniera indipendente la stessa ricetta “mortale” per il loro sostentamento.

 

Un mix letale

Le piante carnivore appartengono al gruppo delle angiosperme. La Cephalotus follicularisoriginaria dell’Australia, è famosa per i suoi ascidi a forma di brocca, foglie “specializzate” che permettono alla pianta di catturare e digerire piccoli animali grazie ad uno speciale mix enzimatico raccolto sul fondo della foglia stessa. Una caratteristica peculiare della Cephalotus è quella di possedere sia foglie in grado di catturare le prede sia foglie “innocue”.

Un dettaglio di Cephalotus follicularis. Gli ascidi a forma di brocca sono deputati alla cattura e alla digestione delle prede, ma la pianta possiede anche foglie non specializzate per questa funzione (Immagine: Wikimedia Commons)

 

Un team di ricercatori diretto dalla Graduate University for Advanced Studies di Okazaki, in Giappone, ha sequenziato il genoma della pianta e, sfruttando questo dualismo di identità proprio della carnivora, ha identificato i geni che vengono attivati selettivamente nelle foglie-trappola durante i processi di cattura e digestione. Tra questi, sono stati trovati geni responsabili per la sintesi di amidi e zuccheri, necessari per rendere il nettare prodotto dalla foglia appetibile per le incaute prede, e altri geni che codificano per sostanze collose in grado di rendere vano ogni tentativo di fuga.

Per ottenere altri dettagli su come queste piante hanno sviluppato le loro particolari preferenze alimentari, i ricercatori hanno analizzato il cocktail digestivo della Cephalotus tramite la spettroscopia di massa, individuando 35 proteine coinvolte. Molte di queste sono strettamente correlate a proteine che altre angiosperme non carnivore utilizzano per la difesa contro i patogeni. Ad esempio, molte piante producono la chitinasi, un enzima in grado di degradare la chitina di cui sono costituiti i funghi e di proteggere quindi la pianta da questo tipo di ospiti indesiderati. Anche le piante carnivore producono elevati livelli di chitinasi, impiegata però nella digestione dell’esoscheletro degli insetti di cui si nutrono, insieme alla fosfatasi acida che permette alla pianta di ottenere dal corpo della preda il fosforo, un nutriente essenziale per la sua sopravvivenza.

 

Strade diverse, un unico risultato

Per saperne di più sui dettagli evolutivi alla base del “gusto” per la carne di queste piante, i ricercatori hanno analizzato i geni di altre piante carnivore non correlate tra loro, come la Nepente alata, asiatica, la Sarracenia purpurea, americana, e la Drosera adelae, anch’essa australiana ma con foglie adesive anziché a brocca. I risultati hanno dimostrato che i geni coinvolti nella produzione del mix digestivo si sono evoluti in maniera indipendente nelle diverse specie per ottenere proteine molto simili. Siamo di fronte, secondo gli scienziati, ad un elegante esempio di evoluzione convergente, un processo evolutivo che porta specie diverse che vivono in nicchie ecologiche simili a sviluppare caratteristiche comuni. La spinta alla base della specifica evoluzione delle carnivore sarebbe proprio il terreno nel quale vivono, povero di fosforo. La loro capacità di digerire prede animali, quindi, sarebbe una strategia evolutiva vincente per approvvigionarsi di questo prezioso elemento.

 

Immagine banner in evidenza: Wikipedia

immagine box di apertura: Mitsuyasu Hasebe

Per la lezione

Prosegui la lettura

Commenti

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *