A maioria das plantas terrestres vive em uma relação mutualística com fungos micorrízicos arbusculares. Nessa simbiose amigável, as plantas fornecem carbono aos fungos a partir da fotossíntese, e os fungos fornecem nutrientes minerais como nitrogênio, fósforo e potássio às plantas. Trata-se de uma interação antiga que antecede a evolução das raízes e flores nas plantas, mas não é observada em plantas carnívoras, que são conhecidas por depender de suas folhas especializadas para capturar, matar e digerir presas artrópodes para obter seus minerais.
Até recentemente, os cientistas não tinham certeza se as plantas carnívoras eram capazes de interação micorrízica arbuscular. Agora, um amplo estudo genético de plantas carnívoras por Montero et al. New Phytologist descobriu que as plantas carnívoras perderam os genes necessários para hospedar fungos. As linhagens de plantas carnívoras perderam esses genes independentemente, efetivamente trocando um sistema de aquisição de minerais por outro, em um exemplo de evolução convergente.
“Para examinar possíveis conexões entre as perdas independentes da simbiose AM [micorriza arbuscular] e os ganhos independentes da carnivoria vegetal, empreendemos uma abordagem genômica comparativa para explorar a presença de genes relacionados à simbiose em plantas carnívoras entre angiospermas”, escrevem Montero et al. “Além disso, combinamos isso com ensaios de inoculação e exames microscópicos.”
Para seu estudo comparativo, Montero et al. questionaram quais genes são comumente perdidos entre espécies de plantas carnívoras de diferentes grupos evolutivos. Para tanto, geraram um conjunto de dados de 124 genomas e 105 transcriptomas de cinco ordens de plantas que possuem espécies carnívoras e não carnívoras.
Montero et al. identificaram 75 genes relacionados à simbiose e avaliaram sua presença ou ausência em todas as espécies em seu conjunto de dados. Eles descobriram que 14 dos 16 gêneros de plantas carnívoras pesquisados não possuíam a maioria dos genes de simbiose, com plantas carnívoras do tipo papel-mosca roridula gorgônias (Roridulaceae) e brocchinia reducta (Bromeliaceae) sendo exceções. R. gorgonias reteve 89% e B. reducta 67% dos genes de simbiose.
Mas são R. gorgonias e B. reducta capazes de simbiose com seus conjuntos de genes reduzidos? Montero et al abordaram essa questão com estudos de inoculação e descobriram que, de fato, R. gorgonias podem ser colonizados por espécies fúngicas e desenvolver arbúsculos em suas raízes seis semanas após a inoculação. No entanto, a inoculação de B. reducta, com duas espécies diferentes de fungos, levou a uma colonização aberrante. Hifas e hipópodes extrarradicais desenvolveram-se, mas os arbúsculos eram atrofiados ou ausentes, revelando que a perda de genes em B. reducta elimina sua capacidade de interagir com sucesso na simbiose micorrízica arbuscular.
“Com base nessa associação genótipo-fenótipo, inferimos que outras linhagens carnívoras com repertórios de genes de simbiose igualmente limitados também são provavelmente incompetentes para AM”, escrevem Montero et al.
Montero et al concluem que a simbiose micorrízica arbuscular e a carnivoria são características mutuamente exclusivas e que a perda de genes relacionados à simbiose contribui significativamente para a evolução convergente da carnivoria em diversas linhagens de plantas. Eles levantam a hipótese de que, como tanto a simbiose quanto a carnivoria são energeticamente dispendiosas, apenas um sistema de aquisição de minerais é mantido ao longo do tempo evolutivo.
Em outras palavras, as plantas que comem carne ignoram seus antigos amigos fungos.
LEIA O ARTIGO
Montero, H., Freund, M. e Fukushima, K. (2025) “Perdas convergentes de simbiose micorrízica arbuscular em plantas carnívoras”, New Phytologist, 248(4), pp. 2040–2051. Disponível em: https://doi.org/10.1111/nph.70544
Imagem de capa: Brocchina reducta na Venezuela por Steven Bodzin / iNaturalista. CC-BY
