Ciencia y Tecnología
Científicos descubren cómo funciona la trampa veloz de la planta carnívora Venus atrapamoscas
Durante más de un siglo se ha asumido que la planta carnívora Venus atrapamoscas (Dionaea muscipula) cierra rápidamente su trampa gracias al movimiento rápido del agua entre sus células. Sin embargo, un estudio reciente publicado en la revista Science propone otro mecanismo: un ablandamiento súbito de las paredes celulares de su capa externa.
"Una de las plantas más icónicas del mundo todavía puede sorprendernos. Después de más de un siglo de investigación, seguimos descubriendo cosas fundamentalmente nuevas sobre cómo funciona", afirma el autor principal, Yoël Forterre, físico del CNRS y de la Universidad de Aix-Marsella (Francia).
Una trampa cargada como un resorte
La Venus atrapamoscas tiene una hoja dividida en dos lóbulos articulados que se asemejan a mandíbulas con dientes. Es una especie nativa de los estados de Carolina del Norte y del Sur, en Estados Unidos, donde crece en suelos pobres en nutrientes y complementa su alimentación capturando insectos y arácnidos.
La trampa funciona con pelos disparadores en su superficie interna. Un insecto debe tocarlos dos veces en un período corto para activar el cierre, algo que puede ocurrir en tan solo una décima de segundo, sellando al insecto en su interior para su digestión.
"La trampa ya está cargada mecánicamente antes de activarse, de forma muy parecida a un resorte", cuenta Forterre. Y añade: "Cuando esta se estimula, las paredes celulares de la capa epidérmica externa se ablandan rápidamente entre un 30% y un 40%, lo que significa que la pared celular se vuelve más flexible. Esto libera las tensiones internas almacenadas en el tejido y hace que la trampa se doble y se cierre. El ablandamiento se desarrolla en aproximadamente un segundo".
Una vez que la planta absorbe los nutrientes del proceso digestivo, la trampa se vuelve a abrir, dejando atrás el exoesqueleto vacío del insecto.
El nuevo ensayo descartó la hipótesis del siglo pasado
El equipo usó imágenes de alta velocidad, mediciones mecánicas mediante indentación de la capa externa y modelado mecánico: "Al medir directamente la mecánica de la trampa viva mientras responde, identificamos el 'motor' interno que impulsa a la hoja a cruzar su umbral de inestabilidad y desencadena el pandeo rápido que la cierra", señala el coautor Jeongeun Ryu.
Los investigadores también midieron el transporte de agua dentro del tejido para descartar explícitamente la hipótesis dominante del siglo pasado: "Cuando quieres mover agua a una gran distancia de una célula a otra a través de un tejido, se sabe que es (un proceso) bastante largo", dice Fortferre a El País.
“Hay muchos movimientos en las plantas que utilizan el transporte de agua y creo que fue principalmente esta analogía la que llevó a pensar que la venus atrapamoscas funcionaba así”, añade.
La evolución que reutiliza en lugar de inventar
El hallazgo revela algo más amplio sobre la biología vegetal. "Lo que me parece extraordinario es que la evolución a menudo no inventa mecanismos completamente nuevos, sino que reutiliza y perfecciona los ya existentes", comenta Forterre.
Según el experto, las plantas modifican las propiedades mecánicas de sus paredes celulares durante el crecimiento, "pero la Venus astrapamosca parece llevar este mecanismo al extremo, usándolo en una escala de tiempo de aproximadamente un segundo".
El mecanismo de cierre de la trampa de esta planta carnívora ha generado interés entre los científicos desde hace muchos años. Charles Darwin, propulsor de la teoría de la evolución por selección natural, ya había estudiado con fascinación a esta planta en el siglo XIX.
Una planta que se mueve rápidamente sin músculos
Según plantea Ryu, se trata de "la primera vez que se observa un cambio tan rápido en las propiedades mecánicas de las paredes celulares en una planta".
En declaraciones recogidas por el medio español, el biólogo Jacques Dumais, de la Universidad Adolfo Ibáñez, en Chile, que no participó en el estudio, destaca que el nuevo estudio entrega "la evidencia más sólida" sobre el mecanismo de la trampa de la planta.
"Normalmente, asociamos un ser vivo que se mueve rápido, que puede bailar, saltar o correr, con tener músculos. Pero la planta no es así", opina. Aun así, la Venus atrapamoscas es capaz de capturar insectos terrestres y voladores o arácnidos que se mueven rápido.
Posibles aplicaciones para el futuro
Los investigadores ven en el hallazgo un principio que podría inspirar tecnología: materiales que se mueven no bombeando fluido ni colapsando, sino ajustando activamente su propia rigidez. Una posible aplicación serían los robots blandos o materiales inteligentes, aunque los autores reconocen que eso sigue siendo una perspectiva a largo plazo.
Actualmente se conocen casi 800 especies de plantas carnívoras, y no todas están emparentadas entre sí, lo que indica que el consumo de carne evolucionó de forma independiente varias veces a lo largo de la historia vegetal.
