Os metabolitos secundários são os compostos que uma planta produz que não têm um papel imediato no crescimento ou reprodução de uma planta. Seriam coisas como pigmentos para pétalas ou defesas anti-herbívoras. Os metabólitos secundários são as ferramentas que dão às plantas a capacidade de fazer mais do que sentar passivamente em seu ambiente. Mas algumas plantas podem ter mais necessidade de ferramentas do que outras. Christopher Hatcher e seus colegas examinaram a função de metabólitos secundários em plantas carnívoras.

A revisão passa pelos metabólitos secundários encontrados em plantas carnívoras, como um inseto faria. Então, naturalmente, começa atraindo comida para a planta.

Como atrair presas?

Hatcher e seus colegas começam examinando compostos orgânicos voláteis (VOCs). Estes são compostos que se tornam gases à temperatura ambiente e são frequentemente usados ​​pelas plantas para lhes dar o seu perfume. A equipe encontrou muitas pesquisas sobre VOCs e as plantas usam combinações de muitos deles para produzir seus próprios atratores exclusivos. “Kreuzwieser et ai. (2014) identificou mais de 60 VOCs diferentes liberados por Dionaea muscipula (Venus flytrap)”, escrevem Hatcher e colegas. “A comparação das concentrações de VOC antes e depois da captura de presas sugeriu que 20 compostos estavam diretamente relacionados à atração de presas, por meio da imitação de aromas de frutas e flores”.

Há muito mais na produção de VOC do que fedor e esperança. Como um caçador selecionando a isca certa para sua presa, N. Rafflesiana produz diferentes aromas para atrair diferentes presas para suas armadilhas. As armadilhas mais altas são insetos voadores mais orientados, enquanto as armadilhas mais baixas atraem formigas.

A complexidade dos VOCs significa que eles podem ter mais de uma função ou então foram reaproveitados de outras tarefas para atração. Hatcher e seus colegas se referem a pesquisas que mostram que alguns VOCs podem atordoar insetos, outros aromas podem atuar como inseticidas ou ajudar na digestão.

Para a pigmentação, os autores apontam que o vermelho provavelmente não é direcionado a invertebrados, mas eles também têm padrão ultravioleta. “Outras funções para os pigmentos armadilhas foram sugeridas, como fotoproteção ou estresse por luz, como visto em Sundew rotundifolia e estresse nutricional como observado em Dionaea muscipula e Sundew spathulata.

Como capturar presas?

Plantas carnívoras produzem muitas ferramentas para capturar presas. As ceras são comuns em Nepenthes, enquanto outras plantas como Drosera produzem colas para grudar na presa. roridula também tem cola, mas esta produzida de uma forma totalmente diferente. Os produtos químicos produzidos funcionam para prender a presa, mas não funcionam isoladamente.

Uma das características mais surpreendentes que Hatcher e seus colegas observam “Plumbagin é um metabólito secundário encontrado em todos os gêneros de Nepenthales e raramente fora deste grupo de plantas, embora sua função específica na carnívora nessas espécies ainda não está totalmente determinado.” Os autores observam que ele é encontrado na borda de Nepenthes e pode trabalhar com outros recursos para ter um efeito anestésico na presa. Adicionar um efeito de droga pode ajudar a tornar as outras características de uma planta mais mortais.”

Uma vez que a presa é capturada, outros metabólitos sinalizam que a digestão deve começar. Jasmonatos são um produto químico comum usado em sistemas defensivos e também comuns para sinalização em plantas carnívoras. São os jasmonatos que desencadeiam uma resposta em Drosera dizendo à planta onde dobrar sua folha para cercar sua presa.

Como você digere a presa?

Hatcher e seus colegas iniciam a cobertura dos metabólitos da digestão discutindo como os jasmonatos desencadeiam a produção de enzimas digestivas. Embora as enzimas ajudem a atrair nutrientes, também existe o perigo de que a digestão também forneça acesso a patógenos.

Os autores destacam a importância das naftoquinonas e fenólicos. “Em espécies de plantas não carnívoras, esses metabólitos secundários atuam como proteção antibacteriana contra ataque patogênico ao tecido vegetal. Em plantas carnívoras, eles parecem ter sido cooptados para preservar e ajudar na digestão das presas, evitando a decomposição por bactérias, além de funcionar para proteger o tecido vegetal durante o processo de decomposição das presas”.

Hatcher e seus colegas dizem que a plumbagin, encontrada nas bordas das plantas carnívoras, é encontrada em todos os gêneros de Nepenthales, independentemente de a planta ter uma armadilha de jarro ou não. Eles argumentam que na digestão plumbagin protege a planta de patógenos. “Se a plumbagina e seus isômeros são essenciais para proteger a planta durante a digestão ou melhorar a digestão da presa, isso explicaria por que esses compostos persistiram independentemente da morfologia da armadilha”.

Metabólitos secundários como ferramenta para taxonomia

Enquanto Hatcher e seus colegas identificaram muitos metabólitos diferentes, também existem alguns produtos químicos compartilhados entre diferentes espécies. O desenvolvimento de diferentes metabólitos secundários pode levar à especiação, pois as plantas desenvolvem novas ferramentas para atrair e lidar com as presas. Mas também examinar os metabólitos que as espécies compartilham pode ajudar a revelar as relações evolutivas entre as plantas.

“Nossa hipótese é que a diversidade de metabólitos forneceu um mecanismo para a evolução da carnivoria nas plantas”, concluem os autores, “e que essa diversidade contínua facilita a rápida evolução para novos ambientes. Devido às múltiplas vezes em que a carnívora evoluiu de forma independente e à restrição geral de plantas carnívoras a ambientes de alto estresse, essas plantas são um sistema ideal para investigar se a diversidade metabólica pode ter sido ou é uma maneira de novas características evoluírem e serem mantidas”.