Nepenthes As plantas carnívoras são incomuns em muitos aspectos. São carnívoras. Elas usam uma lâmina foliar radicalmente transformada como jarro para capturar insetos. Elas também desenvolveram um sistema de cristas biomecânicas na borda do jarro que é excepcionalmente molhável e escorregadio. As células que formam essa borda apontam para dentro, em direção ao interior do jarro, forçando o inseto a deslizar para dentro, onde é capturado e consumido. Um estudo recente publicado em Annals of Botany por Lessware et al agora forneceu o primeiro relato do cronograma de desenvolvimento desta complexa superfície de captura.
Para identificar o padrão de desenvolvimento, Lessware et al definiram sete estágios consecutivos de desenvolvimento em N. × prostituta jarros e preparou uma série temporal de imagens de microscopia eletrônica de criovar (crio-SEM), um método que permite aos pesquisadores manusear e fixar rapidamente materiais delicados em condições criogênicas.
“Amostramos 30 brotos de jarro representando todo o ciclo de desenvolvimento, desde o estágio de orientação do broto até a armadilha madura e recém-aberta”, explicam. As imagens mostraram que o padrão de desenvolvimento das células epidérmicas nas bordas dos jarros é semelhante ao observado durante o desenvolvimento das folhas e flores, ou seja, proliferação, diferenciação e expansão. A única coisa incomum foi que as células passaram por divisões repetidas sem crescimento intermitente, levando a uma redução no tamanho médio das células, o que normalmente não é observado durante o desenvolvimento de órgãos em outras espécies.
“Mostramos que o padrão hierárquico da superfície no perístoma maduro [borda] é formado por uma sequência de eventos de diferenciação e crescimento que combinam elementos modulares comuns e disseminados no desenvolvimento epidérmico em linhagens e órgãos de plantas, onde são sustentados por genes homólogos com função robusta”, afirmam Lessware et al.
As imagens de crio-SEM também foram utilizadas para construir uma chave de identificação que permite inferir o estágio de desenvolvimento da borda interna a partir da morfologia da gema externa do jarro. A chave foi validada por meio da amostragem de 56 gemas, da análise de seu desenvolvimento externo por MEV padrão e da verificação da predição. A chave apresentou precisão preditiva superior a 95%, com todas as predições incorretas sendo baseadas em gemas jovens em desenvolvimento inicial. Além disso, a chave é específica para gemas de tipo inferior.
De acordo com Lessware et al, a borda escorregadia da planta carnívora “forneceu inspiração para aplicações biomiméticas, como revestimentos de superfície autolimpantes e autorreparadores e dispositivos microfluídicos para transporte passivo unidirecional de água e coleta de névoa” e pode “oferecer uma solução inovadora para o controle de pragas ecologicamente correto”.
“A maioria das superfícies das folhas é repelente à água”, afirmam Lessware et al, mas “a borda da armadilha (perístomo) em forma de colar e microtexturizada dos carnívoros Nepenthes (Nepenthaceae) é uma exceção notável a essa regra”. Essa borda especializada da planta carnívora possui um padrão de cristas intrincado que guia a água ao longo de sua superfície, formando uma película fina. “A película de água impede que as almofadas adesivas dos insetos entrem em contato direto com a superfície e os faz escorregar, como um pneu de carro aquaplanando em uma estrada molhada”, afirmam Lessware et al. Ao compreender melhor como a superfície escorregadia é criada em Nepenthes, pode ser possível aprender como tornar as superfícies das plantas muito escorregadias para que os insetos as infestem.
E com o estabelecimento de um cronograma de desenvolvimento para as células epidérmicas da borda, a porta está aberta para uma melhor compreensão da genética por trás dessa característica complexa e escorregadia.
LEIA O ARTIGO
Lessware, OC, Mantell, JM e Bauer, U. (2025) “As plantas carnívoras Nepenthes combinam processos de desenvolvimento comuns para criar uma superfície de captura epidérmica complexa”, Annals of Botany, 135(4), pp. 643–654. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae147.
Veja também
Whitewoods, CD (2025) “Reorganizar o desenvolvimento cria uma ladeira escorregadia: um comentário sobre 'As plantas carnívoras Nepenthes combinam processos de desenvolvimento comuns para criar uma superfície de captura epidérmica complexa'” Annals of Botany, 135(4), pp. i–ii. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae182.
Imagem de capa: Nepenthes × prostituta canva.
