Genlisea

Genlisea ( / ˌ dʒ ɛ n l ɪ ˈ s iː ə / JEN -liss- EE -ə ) es un género de plantas carnívoras también conocidas como plantas sacacorchos . Las aproximadamente 30 especies crecen en ambientes terrestres húmedos a semiacuáticos distribuidos por África y América Central y. Las plantas utilizan hojas subterráneas altamente modificadas para atraer, atrapar y digerir microfauna diminuta, en particular protozoos . Aunque Charles Darwin lo sugirió un siglo antes, la carnivoría en el género no se demostró hasta 1998. ^{[ 1 ]}

El nombre genérico Genlisea honra a la escritora y educadora francesa Stéphanie Félicité Ducrest de St-Albin, condesa de Genlis . ^{[ 2 ]}

Varias especies del género, incluidas G. margaretae , G. aurea y G. tuberosa , poseen los genomas más pequeños conocidos de todas las plantas con flores . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Como se mencionó, Genlisea posee una amplia diversidad genética que se manifiesta en diversos rasgos fenotípicos. Por ejemplo, G. tuberosa desarrolla tubérculos, de uno a tres por planta. Esto permite el almacenamiento de carbohidratos y agua, ya que se encuentra en zonas propensas a incendios. Otras especies presentan estolones engrosados. ^{[ 6 ]}

Las genliseas son pequeñas hierbas que crecen a partir de un rizoma delgado y presentan dos tipos de hojas morfológicamente distintas : hojas fotosintéticas aéreas y hojas subterráneas altamente modificadas que utilizan para atrapar presas. Estas plantas carecen de raíces , aunque las trampas subterráneas realizan muchas de las funciones que normalmente desempeñan las raíces, como el anclaje y la absorción de agua y nutrientes.

Varias a muchas flores se sostienen en una inflorescencia delgada, erecta y a menudo alta . Como en otros miembros de la familia de las utricularias , la corola está fusionada en un tubo bilobulado que se estrecha hacia un espolón, con el labio inferior de la corola con tres lóbulos. ^{[ 2 ]} El cáliz es pentalobulado, a diferencia del cáliz trilobulado de Utricularia . ^{[ 7 ]} Los colores de la corola son generalmente amarillo o violeta a malva, aunque algunas especies son blancas o crema. ^{[ 7 ]} El labio inferior forma un paladar que funciona como guía hacia el espolón que contiene el néctar al proporcionar estímulos olfativos y mecánicos para los polinizadores cercanos como abejas y moscas. A nivel microscópico, el paladar tiene tricomas glandulares, ^{[ 8 ]} que son pequeños pelos que almacenan y secretan metabolitos secundarios para proporcionar protección contra la herbivoría. ^{[ 9 ]} Los tricomas glandulares no contienen secreción de néctar, lo que sugiere que son glándulas odoríferas. ^{[ 8 ]} No se ha demostrado que estas estructuras aéreas participen directamente en actividades carnívoras.

Dependiendo de la especie, las hojas fotosintéticas tienen forma lineal o espatulada y miden entre 0,5 y  5 cm ( 1/4 a 2 pulgadas  ) de longitud. ^{[ 2 ]}

Las trampas subterráneas son blancas, sin clorofila ni ninguna otra pigmentación . Consisten en un tallo cilíndrico que se ensancha a cierta distancia bajo la superficie formando un utrículo hueco con forma de bulbo , y continúa como un cilindro hueco a cierta distancia. En este punto, el tallo se bifurca en dos espirales surcadas, entre las cuales la abertura del cilindro actúa como entrada de la trampa. Los surcos de los brazos espirales de la trampa están revestidos de pelos que apuntan hacia adentro y hacia la bifurcación. La sección cilíndrica hueca que va desde la bifurcación hasta el utrículo también está revestida de pelos curvos que apuntan hacia arriba. Algunas especies producen dos formas de trampa, una más corta y otra más larga, que probablemente se dirigen a diferentes grupos de presas. Estas estructuras en forma de sacacorchos capturan pasivamente protozoos y otros metazoos. Dado que estas trampas se encuentran en el suelo, se ven continuamente estimuladas por la vasta microfauna que se encuentra en él. Debido a la estimulación continua, la planta secreta activamente enzimas digestivas para facilitar la digestión y obtener más nitrógeno, fósforo y otros minerales. ^{[ 10 ]} Se ha detectado fosfatasa en todo tipo de glándulas, lo que permite la descomposición de las presas y la absorción de fósforo en suelos con pocos nutrientes. Aunque no se comprende completamente, la concentración de oxígeno dentro de las trampas de Genlisea es insignificante. Por esta razón, se cree que las condiciones anóxicas podrían ser el mecanismo por el cual mueren las presas. Al mismo tiempo, sobreviven bacterias anaeróbicas. ^{[ 11 ]}

Actualmente se reconocen veintinueve especies en el género. ^{[ 12 ]} También se consideran válidas dos variedades : G.  aurea var. minor y la autónoma G.  aurea var. aurea . ^{[ 12 ]} La determinación intraespecífica depende casi por completo de la inflorescencia , particularmente del indumento . ^{[ 7 ]} La variación genética es un área de interés, ya que tiene una tasa increíblemente alta de tasas de sustitución de nucleótidos en el núcleo, cloroplasto y mitocondria en comparación con otras angiospermas . Debido a una mutación que conduce a cambios en los rasgos fenotípicos encontrados en las mitocondrias, se producen especies reactivas de oxígeno que finalmente conducen a daño en el ADN y mutaciones adicionales. ^{[ 13 ]}

El género fue descubierto por Augustin François César Prouvençal de Saint-Hilaire , ^{[ 2 ]} quien en 1833 describió cuatro especies: G. aurea , G. filiformis , G. pygmaea y G. violacea .

El género presenta una variación de 25 veces en el tamaño del genoma entre sus especies y, notablemente, incluye algunos de los genomas vegetales más pequeños conocidos. ^{[ 5 ]} Por ejemplo, el genoma de G. nigrocaulis es de 86 Mbp (1C; 2n = 40), mientras que el de su pariente cercano G. hispidula (1C; 2n = 40) es de 1550 Mbp, 18 veces mayor. Se ha medido más de un tamaño de genoma en G. aurea y G. repens , lo que sugiere la existencia de individuos diploides y tetraploides. ^{[ 5 ]}

Las trampas de Genlisea albergan una comunidad microbiana compuesta por bacterias (especies dominantes como Clostridium sp. anaeróbicas y Dickeya sp. pectolíticas ^{[ 16 ]} ), algas verdes , hongos microbianos, protistas del grupo SAR y metazoos diminutos . Mediante una extensa investigación, se ha descubierto que la comunidad bacteriana de la trampa cumple una función ecológica importante al servir de presa, ya que las plantas de Genlisea dependen de los sistemas enzimáticos digestivos de los microbios para facilitar su propia digestión carnívora. ^{[ 17 ]}

• Płachno BJ, Kozieradzka-Kiszkurno M, Świątek P (2007). "Ultraestructura funcional de los pelos digestivos de Genlisea (Lentibulariaceae)" . Anales de botánica . 100 (2): 195–203.doi : 10.1093 /aob/ mcm109 . PMC 2735322 . PMID 17550910 .  

• Lista completa de plantas carnívoras de la Sociedad de Plantas Carnívoras .