A obtenção de nutrientes essenciais é uma tarefa que todas as plantas precisam realizar. A maioria das plantas consegue isso perfeitamente bem, obtendo nutrientes do solo ou de outros materiais através de seus sistemas radiculares. Uma pequena proporção de espécies vegetais obtém nutrientes essenciais por outros meios. Um deles é o parasitismo de outras espécies vegetais, seja parcial ou total. Um número ainda menor de espécies vegetais recorreu a um método extremo para obter nutrientes essenciais: o carnivorismo. O carnivorismo evoluiu independentemente diversas vezes em plantas, em diferentes formas. Plantas carnívoras tendem a ser encontradas em ambientes com poucos nutrientes, o que provavelmente foi uma força motriz evolutiva fundamental para o surgimento dessa estratégia de obtenção de nutrientes. Os avanços e a maior disponibilidade da tecnologia de sequenciamento de DNA nos últimos anos permitiram o acesso aos genomas, ou versões preliminares deles, de diversas espécies de plantas carnívoras. O acesso a esses genomas nos permitirá compreender, de uma maneira antes impossível, como o carnivorismo em plantas surge em nível genético e quão intimamente relacionado ele pode estar a outros processos realizados por uma variedade maior de espécies vegetais. Um consórcio internacional de autores recentemente tiraram proveito disso em um artigo publicado Open Access in Current Biology.

Os autores analisaram os genomas de três espécies de plantas carnívoras pertencentes a Droseraceae, uma das maiores famílias de plantas carnívoras. Duas das espécies, Dioneia muscipula (Venus Fly Trap) e aldrovanda vesiculosa, possuem snap traps sensíveis ao toque. O outro, Drosera espatulada, tem armadilhas baseadas em tentáculos. Os autores identificam vários grupos de genes especificamente expandidos nas espécies carnívoras. Estes incluem grupos de enzimas provavelmente envolvidos na digestão de presas ou produção de metabólitos envolvidos na atração de presas, bem como genes relacionados ao transporte de vesículas (uma parte importante da liberação de componentes digestivos e subsequente absorção de nutrientes). Além da expansão de determinados grupos de genes, os autores identificam que a carnivoria está associada à perda de conteúdo gênico relacionado a outras funções. Uma dessas perdas são os genes associados à função da raiz, talvez não surpreendente quando as plantas carnívoras aparentemente evitam a absorção de nutrientes baseada na raiz em favor da carnívora.

Na sequência, os autores traçaram o perfil da expressão de genes em diferentes tecidos em uma das espécies carnívoras, Di. muscípula, inclusive em diferentes partes das estruturas carnívoras. Curiosamente, a expressão de alguns genes geralmente associados à função de raiz é forte nas armadilhas de Di. muscípula. Os autores afirmam: 'Esta situação sugere fortemente que os genes usados ​​para absorção de nutrientes derivados de presas em Di. muscípula foram recrutados da raiz, o órgão envolvido com a exploração e absorção de nutrientes do solo em plantas não carnívoras'. Em outras palavras, enquanto Di. muscípula tenha recorrido a uma estratégia bastante incomum para obter nutrientes, pode ter usado características comuns a outras plantas terrestres para desenvolvê-lo. Em apoio a isso, os autores também encontraram genes expressos na borda de Di. muscípula armadilhas semelhantes às usadas em plantas não carnívoras para atrair insetos polinizadores, sugerindo que múltiplas características de carnivoria podem ter sido construídas usando genes já disponíveis.

Já se sabe que alguns genes envolvidos na carnivoria vegetal não são expressos constitutivamente, mas são ativados apenas quando a presa é capturada. Isso inclui, por exemplo, genes que codificam transportadores de nutrientes. Os autores investigaram como esses genes podem ser especificamente ativados para suportar carnivoria e descobriram que esses genes parecem ser alvos de certos tipos de fatores de transcrição, que controlam a atividade gênica. Esses fatores de transcrição parecem ser expressos especificamente nas armadilhas ativadas de Di. muscípula e também são codificados pelos genomas das duas outras espécies de plantas carnívoras. Esses fatores de transcrição também existem em espécies de plantas não carnívoras e estão envolvidos em respostas ao estresse ou ataque. Isso sugere que as plantas carnívoras podem ter reaproveitado tanto o maquinário real necessário para a carnívora, quanto os mecanismos para regular e otimizar seu uso, de outros processos mais gerais.

Como concluem os autores: 'Assim, o caminho para a carnivoria poderia ter sido aberto para a maioria das plantas. Para o alívio do reino animal, apenas alguns poucos selecionados evoluíram ao longo desta rota e se tornaram caçadores verdes.' Talvez todos devêssemos ser gratos por isso!

Imagem da capa de Scott Darbey/Wikimedia Commons