Cómo la atrapamoscas de Venus “recuerda” cuando captura a sus presas

Los científicos continúan para descubrir los mecanismos por los cuales la trampa para moscas de Venus puede decir cuándo ha capturado un insecto sabroso como presa en lugar de un objeto no comestible (o simplemente una falsa alarma). Existe evidencia de que la planta carnívora tiene algo parecido a una “memoria” a corto plazo, y un equipo de científicos japoneses ha encontrado evidencia de que el mecanismo de esta memoria radica en cambios en las concentraciones de calcio en sus hojas, según un artículo reciente publicado en la revista Nature Plants.

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La Venus atrapamoscas atrae a sus presas con un agradable aroma afrutado. Cuando un insecto aterriza en una hoja, estimula los pelos gatillo altamente sensibles que recubren la hoja. Cuando la presión se vuelve lo suficientemente fuerte como para doblar esos pelos, la planta cerrará sus hojas y atrapará al insecto adentro. Los cilios largos agarran y mantienen al insecto en su lugar, al igual que los dedos, a medida que la planta comienza a secretar jugos digestivos. El insecto se digiere lentamente durante cinco a 12 días, después de lo cual la trampa se vuelve a abrir, liberando la cáscara seca del insecto al viento.

De nuevo en 2016, un equipo de científicos alemanes descubrió que la trampa para moscas de Venus en realidad puede “contar” el número de veces que algo toca sus hojas cubiertas de pelo, una habilidad que ayuda a la planta a distinguir entre la presencia de una presa y una pequeña nuez o piedra, o incluso un insecto muerto. Los científicos golpearon las hojas de las plantas de prueba con pulsos mecanoeléctricos de diferentes intensidades y midieron las respuestas. Resulta que la planta detecta ese primer “potencial de acción” pero no se cierra de inmediato, esperando hasta que un segundo golpe confirma la presencia de una presa real, momento en el que se cierra la trampa.

Pero la trampa para moscas de Venus no se cierra completamente y produce enzimas digestivas para consumir a la presa hasta que los pelos se disparan tres veces más (para un total de cinco estímulos). Los científicos alemanes compararon este comportamiento con realizar un análisis rudimentario de costo-beneficio, en el que la cantidad de estímulos desencadenantes ayudan a la trampa para moscas Venus a determinar el tamaño y el contenido nutricional de cualquier presa potencial que luche en sus fauces y si vale la pena el esfuerzo. De lo contrario, la trampa liberará lo que se haya capturado en un plazo de 12 horas aproximadamente. (Otro medio Por el cual la trampa para moscas de Venus marca la diferencia entre un objeto no comestible y una presa real es un receptor de quitina especial. La mayoría de los insectos tienen un exoesqueleto de quitina, por lo que la planta producirá aún más enzimas digestivas en respuesta a la presencia de quitina).

La implicación es que la trampa para moscas de Venus debe tener algún tipo de mecanismo de memoria a corto plazo para que funcione, ya que tiene que “recordar” la primera estimulación el tiempo suficiente para que se registre la segunda. Investigaciones pasadas ha postulado que los cambios en las concentraciones de iones de calcio juegan un papel, aunque la falta de cualquier medio para medir esas concentraciones, sin dañar las células de las hojas, impidió a los científicos probar esa teoría.

Ahí es donde entra en juego este último estudio. El equipo japonés descubrió cómo introducir un gen para una proteína sensora de calcio llamada GCaMP6, que se ilumina en verde cada vez que se une al calcio. Esa fluorescencia verde permitió al equipo rastrear visualmente los cambios en las concentraciones de calcio en respuesta a la estimulación de los sensibles pelos de la planta con una aguja.

“Probé tantos experimentos durante dos años y medio, pero todos fallaron”. dijo el coautor Hiraku Suda, estudiante de posgrado en el Instituto Nacional de Biología Básica (NIBB) en Okazaki, Japón. “El atrapamoscas de Venus era un sistema tan atractivo que no me rendí. Finalmente noté que el ADN extraño se integraba con alta eficiencia en el atrapamoscas de Venus que crecía en la oscuridad. Era una pista pequeña pero indispensable”.

Los resultados apoyaron la hipótesis de que el primer estímulo desencadena la liberación de calcio, pero la concentración no alcanza el umbral crítico que indica que la trampa se cierre sin una segunda entrada de calcio de un segundo estímulo. Sin embargo, ese segundo estímulo debe ocurrir en 30 segundos, ya que las concentraciones de calcio disminuyen con el tiempo. Si transcurren más de 30 segundos entre el primer y el segundo estímulo, la trampa no se cerrará. Por lo tanto, el aumento y la disminución de las concentraciones de calcio en las células de la hoja realmente parecen servir como una especie de memoria a corto plazo para la trampa para moscas de Venus.

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