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Articulo de referencia

Venus atrapamoscas

{{cite iucn |author=Schnell, D. |author2=Catling, P. |author3=Folkerts, G. |author4=Frost, C. |author5=Gardner, R. |display-authors=etal| |date=2000 |title=''Dionaea muscipula''...

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La atrapamoscas de Venus ( Dionaea muscipula ) es una planta carnívora nativa de los humedales templados y subtropicales de Carolina del Norte y Carolina del Sur , en la costa este de los Estados Unidos . [ 4 ] Aunque se han creado varios híbridos modernos en cultivo , D. muscipula es la única especie del género monotípico Dionaea . Está estrechamente relacionada con la planta rueda de agua ( Aldrovanda vesiculosa ) y las droseras cosmopolitas ( Drosera ), todas las cuales pertenecen a la familia Droseraceae . [ 5 ] Dionaea atrapa a sus presas —principalmente insectos y arácnidos— con una estructura de sujeción en forma de "mandíbula", que está formada por la porción terminal de cada una de las hojas de la planta; cuando un insecto hace contacto con las hojas abiertas, las vibraciones de los movimientos de la presa finalmente activan el cierre de las "mandíbulas" a través de pequeños pelos (llamados "pelos disparadores" o "pelos sensibles") en sus superficies internas. Además, cuando un insecto o araña toca uno de estos pelos, la trampa se prepara para cerrarse, encerrando completamente a la presa solo si entra en contacto con un segundo pelo dentro de (aproximadamente) veinte segundos del primer contacto. Los desencadenantes pueden ocurrir tan rápido como 1/10 de segundo desde el contacto inicial . [ 6 ] 

La necesidad de una activación repetida, aparentemente redundante, en este mecanismo sirve como salvaguarda contra la pérdida de energía y para evitar atrapar objetos sin valor nutricional; la planta solo comenzará la digestión después de que se activen cinco estímulos más, asegurándose así de haber capturado una presa viva apta para el consumo. Estos pelos también poseen un sensor de calor. Un incendio forestal, por ejemplo, provoca que se cierren de golpe, lo que hace que la planta sea más resistente a los incendios de verano. [ 7 ]

Aunque se cultiva ampliamente para su venta, la población de la venus atrapamoscas ha disminuido rápidamente en su área de distribución nativa. [ 8 ] A partir de 2017, la especie estaba bajo revisión de la Ley de Especies en Peligro de Extinción por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos . [ 9 ]

Etimología

El nombre común de la planta (originalmente "atrapamoscas de Venus") hace referencia a Venus , la diosa romana del amor , la belleza , el deseo , el sexo , la fertilidad , la prosperidad , la victoria y las mujeres .

El nombre del género, Dionaea ("hija de Dione "), se refiere a un epíteto de la diosa griega Afrodita , mientras que el nombre de la especie, muscipula , es latín para "trampa para ratones" y "trampa para moscas". [ 10 ] [ 11 ] La palabra latina muscipula ("trampa para ratones") deriva de mus ("ratón") y decipula ("trampa"), mientras que la palabra homónima muscipula ("trampa para moscas") deriva de musca ("mosca") y decipula . [ 12 ] [ 13 ] [ 11 ] En cualquier caso, por consecuencia, el nombre Dionaea muscipula se traduce como " trampa de Dione " o " trampa de Afrodita ".

Históricamente, la planta también era conocida por el término coloquial " tipitiwitchet " o " tippity twitchet ", posiblemente una referencia oblicua a la semejanza de la planta con los genitales femeninos humanos. [ 10 ] [ 14 ] El término es similar al término tippet-de-witchet que deriva de tippet (una prenda de vestir para envolver ) y witchet (término arcaico para vagina ). [ 15 ] [ 16 ] En contraste, el botánico inglés John Ellis , quien le dio a la planta su nombre científico en 1768, escribió que el nombre de la planta tippitywichit era una palabra indígena de Cherokee o Catawba . [ 11 ] [ 17 ] El nombre de la planta según el Handbook of American Indians deriva de la palabra Renape titipiwitshik ("ellas (hojas) que se enroscan alrededor (o involucran)"), refiriéndose a las hojas de la planta que envuelven y atrapan a su presa. [ 18 ] [ 19 ]

Descubrimiento por los europeos

El 2 de abril de 1759, el gobernador colonial de Carolina del Norte , Arthur Dobbs , escribió la primera descripción de la planta en una carta al botánico inglés Peter Collinson . [ 20 ] En la carta escribió: "Tenemos una especie de Catch Fly Sensitive que se cierra sobre cualquier cosa que la toque. Crece en latitud 34 pero no en 35. Intentaré guardar la semilla aquí". [ 17 ] [ 21 ] Un año después, Dobbs dio más detalles sobre la planta en una carta a Collinson fechada en Brunswick, el 24 de enero de 1760. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

La gran maravilla del reino vegetal es una especie desconocida y muy curiosa de Sensitive. Es una planta enana. Sus hojas son como un segmento estrecho de una esfera, compuesto por dos partes, como la tapa de una bolsa de resorte, con la parte cóncava hacia afuera, cada una de las cuales se pliega con bordes dentados (como una trampa de resorte para zorros). Al tocar cualquier cosa que entre en contacto con las hojas o caiga entre ellas, se cierran instantáneamente como una trampa de resorte, atrapando a cualquier insecto o cosa que se encuentre en su interior. Produce una flor blanca. A esta sorprendente planta le he dado el nombre de Sensitive atrapamoscas.

— Arthur Dobbs

Esta fue la primera mención detallada de la planta por parte de europeos. La descripción precedió a la carta de John Ellis a The London Magazine del 1 de septiembre de 1768, [ 11 ] y a su carta a Carl Linnaeus del 23 de septiembre de 1768, [ 25 ] en la que describió la planta y propuso su nombre en inglés Venus's Flytrap y su nombre científico Dionaea muscipula . [ 26 ]

Descripción

La venus atrapamoscas es una planta pequeña cuya estructura se puede describir como una roseta de cuatro a siete hojas, que surgen de un tallo subterráneo corto que en realidad es un objeto bulboso. Cada tallo alcanza un tamaño máximo de entre tres y diez centímetros, dependiendo de la época del año; [ 27 ] las hojas más largas con trampas robustas suelen formarse después de la floración. Las atrapamoscas que tienen más de siete hojas son colonias formadas por rosetas que se han dividido bajo tierra.

Ilustración de la revista botánica de Curtis, realizada por William Curtis (1746–1799).

hojas de planta carnívora

La lámina foliar se divide en dos regiones: un pecíolo plano, con forma de corazón y capaz de realizar la fotosíntesis , y un par de lóbulos terminales articulados en el nervio central, que forman la trampa que es la hoja verdadera. La superficie superior de estos lóbulos contiene pigmentos de antocianina roja y sus bordes secretan mucílago . Los lóbulos exhiben rápidos movimientos de la planta , cerrándose bruscamente cuando son estimulados por la presa. El mecanismo de captura se activa cuando la presa entra en contacto con uno de los tres tricomas con forma de pelo que se encuentran en la superficie superior de cada uno de los lóbulos; esto estimula un impulso eléctrico a través de ambos lóbulos de la trampa, mantenidos bajo tensión por células rígidas en la epidermis. La corriente hace que estas células se ablanden repentinamente, con lo cual se libera la tensión y los lóbulos se cierran. [ 28 ] El mecanismo es tan altamente especializado que puede distinguir entre presas vivas y estímulos que no son presas, como gotas de lluvia que caen; [ 29 ] Se deben tocar dos pelos disparadores sucesivamente con un intervalo de 20 segundos entre sí, o tocar un pelo dos veces en rápida sucesión, [ 29 ] con lo cual los lóbulos de la trampa se cerrarán de golpe, generalmente en aproximadamente una décima de segundo. [ 30 ] Los bordes de los lóbulos están bordeados por protuberancias rígidas similares a pelos o cilios , que se entrelazan e impiden que las presas grandes escapen. Es probable que estas protuberancias y los pelos disparadores (también conocidos como pelos sensibles) sean homólogos a los tentáculos que se encuentran en los parientes cercanos de esta planta, las droseras . Los científicos han concluido que la trampa de cierre rápido evolucionó a partir de una trampa de papel matamoscas similar a la de Drosera . [ 31 ]

Los orificios en la malla permiten que las presas pequeñas escapen, presumiblemente porque el beneficio que obtendrían de ellas sería menor que el costo de digerirlas. Si la presa es demasiado pequeña y escapa, la trampa generalmente se reabre en 12 horas. Si la presa se mueve dentro de la trampa, esta se ajusta y la digestión comienza más rápidamente.

La velocidad de cierre de las trampas puede variar según la humedad, la luz, el tamaño de la presa y las condiciones generales de cultivo. Esta velocidad puede servir como indicador de la salud general de la planta. Las venus atrapamoscas no dependen tanto de la humedad como otras plantas carnívoras , como Nepenthes , Cephalotus , la mayoría de Heliamphora y algunas Drosera .

La Venus atrapamoscas presenta variaciones en la forma y longitud del pecíolo, así como en si la hoja se extiende plana sobre el suelo o hacia arriba en un ángulo de aproximadamente 40 a 60 grados. Las cuatro formas principales son: 'typica', la más común, con pecíolos anchos y decumbentes; 'erecta', con hojas en un ángulo de 45 grados; 'linearis', con pecíolos estrechos y hojas a 45 grados; y 'filiformis', con pecíolos extremadamente estrechos o lineales. Excepto en el caso de 'filiformis', todas estas formas pueden ser etapas en la producción de hojas de cualquier planta, dependiendo de la estación (decumbentes en verano frente a cortas o semierectas en primavera), la duración del fotoperiodo (pecíolos largos en primavera frente a cortos en verano) y la intensidad de la luz (pecíolos anchos con poca luz frente a estrechos con luz más brillante).

Otras partes

La planta también tiene una flor en la parte superior de un tallo largo, de aproximadamente 15 cm (6 pulgadas ) de largo. La flor es polinizada por varios insectos voladores como abejas sudoríparas , escarabajos longicornios y escarabajos ajedrezados . [ 32 ] 

Hábitat y distribución

Hábitat

Mapa de la distribución original de la Venus atrapamoscas

La Venus atrapamoscas se encuentra en ambientes pobres en nitrógeno y fósforo, como pantanos , sabanas húmedas y cañaverales . De pequeña estatura y crecimiento lento, la Venus atrapamoscas tolera bien el fuego y depende de quemas periódicas para suprimir su competencia. [ 33 ] [ 34 ] Sobrevive en suelos húmedos arenosos y turbosos. Aunque se ha trasplantado y cultivado con éxito en muchos lugares del mundo, es nativa solo de los pantanos costeros de Carolina del Norte y del Sur en los Estados Unidos, específicamente dentro de un radio de 100 kilómetros (62 millas) de Wilmington, Carolina del Norte . [ 35 ] Uno de esos lugares es Green Swamp de Carolina del Norte . También parece haber una población naturalizada de Venus atrapamoscas en el norte de Florida , así como una población introducida en el oeste de Washington . [ 36 ] [ 37 ] La pobreza nutricional del suelo es la razón por la que depende de trampas tan elaboradas: las presas de insectos proporcionan el nitrógeno para la formación de proteínas que el suelo no puede. Toleran inviernos suaves y requieren un período de dormancia invernal para sobrevivir a temperaturas bajo cero y fotoperíodos bajos . La mayoría de los cultivadores profesionales de plantas carnívoras recomiendan la dormancia, y las Venus atrapamoscas cultivadas sin dormancia pueden requerir más luz, agua y alimento para mantenerse sanas. [ 38 ]

Son plantas de pleno sol, que generalmente se encuentran solo en áreas con menos del 10 % de cobertura de dosel. [ 8 ] Los hábitats donde prospera suelen ser demasiado pobres en nutrientes para que muchas plantas no carnívoras sobrevivan, o frecuentemente perturbados por incendios que regularmente eliminan la vegetación e impiden el desarrollo de un dosel sombreado. Se puede encontrar viviendo junto a plantas herbáceas, pastos, sphagnum y bambúes Arundinaria dependientes del fuego . [ 39 ] La perturbación regular por incendios es una parte importante de su hábitat, necesaria cada 3 a 5 años en la mayoría de los lugares para que D.  muscipula prospere. Después de un incendio, las semillas de D.  muscipula germinan bien en ceniza y suelo arenoso, y las plántulas crecen bien en las condiciones abiertas posteriores al incendio. Las semillas germinan inmediatamente sin un período de latencia. [ 8 ]

Distribución

Dionaea muscipula se encuentra de forma natural únicamente a lo largo de la llanura costera de Carolina del Norte y Carolina del Sur en los EE. UU., con todos los sitios actuales conocidos dentro de un radio de 90 km (56 mi) de Wilmington, Carolina del Norte . [ 9 ] Un estudio de 1958 de especímenes de herbario y documentos antiguos encontró 259 sitios donde el registro histórico documentó la presencia de D. muscipula , dentro de 21 condados en Carolina del Norte y Carolina del Sur. [ 40 ] A partir de 2019, se consideró extirpada en Carolina del Norte en los condados interiores de Moore, Robeson y Lenoir, así como en los condados costeros de Carolina del Sur de Charleston y Georgetown. Las poblaciones existentes restantes existen en Carolina del Norte en los condados de Beaufort, Craven, Pamlico, Carteret, Jones, Onslow, Duplin, Pender, New Hanover, Brunswick, Columbus, Bladen, Sampson, Cumberland y Hoke, y en Carolina del Sur en el condado de Horry. [ 9 ]   

Población

Un estudio a gran escala realizado en 2019 por el Programa de Patrimonio Natural de Carolina del Norte contabilizó un total de 163.951 ejemplares de Venus atrapamoscas en Carolina del Norte y 4.876 en Carolina del Sur, estimando un total de 302.000 individuos que permanecen en estado silvestre en su área de distribución nativa. [ 41 ] Esto representa una reducción de más del 93% con respecto a una estimación de 1979 de aproximadamente 4.500.000 individuos. [ 8 ] Un estudio de 1958 encontró 259 sitios confirmados existentes o históricos. [ 40 ] A partir de 2016, había 71 sitios conocidos donde la planta podía encontrarse en estado silvestre. De estos 71 sitios, solo 20 fueron clasificados como con excelente o buena viabilidad a largo plazo. [ 9 ]

Carnivoría

Una trampa que se cierra

Selectividad de presas

Vídeo a cámara rápida que muestra a la venus atrapamoscas capturando a su presa (ver más vídeos aquí ).

La mayoría de las plantas carnívoras se alimentan selectivamente de presas específicas. Esta selección se debe a la disponibilidad de presas y al tipo de trampa que utiliza el organismo. En el caso de la Venus atrapamoscas, la dieta se limita a escarabajos , arañas y otros artrópodos rastreros . La dieta de Dionaea se compone de un 33 % de hormigas, un 30 % de arañas, un 10 % de escarabajos y un 10 % de saltamontes, con menos del 5 % de insectos voladores. [ 42 ]

Dado que Dionaea evolucionó a partir de una forma ancestral de Drosera (plantas carnívoras que utilizan una trampa adhesiva en lugar de una trampa de cierre), la razón de esta ramificación evolutiva se vuelve clara. Drosera consume insectos aéreos más pequeños, mientras que Dionaea consume insectos terrestres más grandes. Dionaea puede extraer más nutrientes de estos insectos más grandes. Esto le otorga a Dionaea una ventaja evolutiva sobre su forma ancestral de trampa adhesiva. [ 43 ]

Mecanismo de atrapamiento

Etapas y cronología del proceso carnívoro de la Venus atrapamoscas, Knowable Magazine [ 44 ]
Primer plano de uno de los pelos del gatillo articulados.

La venus atrapamoscas pertenece a un grupo muy reducido de plantas capaces de moverse rápidamente , como la mimosa pudica , la planta telégrafo , la carambola , las droseras y las utricularias .

El mecanismo por el cual la trampa se cierra implica una interacción compleja entre elasticidad , turgencia y crecimiento. La trampa solo se cierra cuando se han producido dos estimulaciones de los pelos desencadenantes; esto es para evitar la activación inadvertida del mecanismo por polvo y otros residuos transportados por el viento. En el estado abierto, sin activar, los lóbulos son convexos (curvados hacia afuera), pero en el estado cerrado, los lóbulos son cóncavos (formando una cavidad). Es el rápido cambio de este estado biestable lo que cierra la trampa, [ 30 ] pero el mecanismo por el cual esto ocurre aún no se comprende del todo. Cuando se estimulan los pelos desencadenantes, se genera un potencial de acción (que involucra principalmente iones de calcio; véase calcio en biología ), que se propaga a través de los lóbulos y estimula las células en los lóbulos y en la nervadura central entre ellos. [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]

Se hipotetiza que existe un umbral de acumulación de iones para que la Venus atrapamoscas reaccione a la estimulación. [ 48 ] La teoría del crecimiento ácido afirma que las células individuales en las capas externas de los lóbulos y la nervadura central mueven rápidamente 1 H + ( iones de hidrógeno ) hacia sus paredes celulares, disminuyendo el pH y aflojando los componentes extracelulares, lo que les permite hincharse rápidamente por ósmosis , alargando y cambiando así la forma del lóbulo de la trampa. Alternativamente, las células en las capas internas de los lóbulos y la nervadura central pueden secretar rápidamente otros iones , permitiendo que el agua siga por ósmosis y las células colapsen. Ambos mecanismos pueden desempeñar un papel y tienen cierta evidencia experimental que los respalda. [ 49 ] [ 50 ] Las atrapamoscas muestran un ejemplo de memoria en las plantas ; la planta sabe si uno de sus pelos desencadenantes ha sido tocado y lo recuerda durante unos segundos. Si ocurre un segundo toque durante ese lapso de tiempo, la atrapamoscas se cierra. [ 51 ] Después de cerrarse, la trampa para moscas cuenta estimulaciones adicionales de los pelos desencadenantes, hasta un total de cinco, para comenzar la producción de enzimas digestivas. [ 52 ]

mosca moscoide
Escarabajo crisomélido, Paria

Digestión

Si la presa no puede escapar, continuará estimulando la superficie interna de los lóbulos, lo que provoca una respuesta de crecimiento adicional que fuerza los bordes de los lóbulos a unirse, sellando finalmente la trampa herméticamente y formando un "estómago" en el que se produce la digestión . La liberación de las enzimas digestivas está controlada por la hormona ácido jasmónico , la misma hormona que desencadena la liberación de toxinas como mecanismo de defensa antiherbívoros en plantas no carnívoras. (Véase Evolución más abajo) [ 52 ] [ 53 ] Una vez activadas las glándulas digestivas en los lóbulos de las hojas, la digestión es catalizada por enzimas hidrolasas secretadas por las glándulas. Una de estas enzimas es la quitinasa GH18, que descompone el exoesqueleto que contiene quitina de los insectos atrapados. La síntesis de esta enzima comienza con al menos cinco potenciales de acción, que estimularán la transcripción de la quitinasa. [ 54 ]

Es probable que la modificación oxidativa de proteínas sea un mecanismo predigestivo utilizado por Dionaea muscipula . Se ha encontrado que los extractos acuosos de hojas contienen quinonas como la naftoquinona plumbagina que se acopla a diferentes diaforasas dependientes de NADH para producir superóxido y peróxido de hidrógeno tras la autooxidación . [ 55 ] Dicha modificación oxidativa podría romper las membranas de las células animales. Se sabe que la plumbagina induce apoptosis , asociada con la regulación de la familia de proteínas Bcl-2 . [ 56 ] Cuando los extractos de Dionaea se preincubaron con diaforasas y NADH en presencia de albúmina sérica (AS), se facilitó la digestión tríptica posterior de la AS. [ 55 ] Dado que las glándulas secretoras de Droseraceae contienen proteasas y posiblemente otras enzimas degradativas , es posible que la presencia de cofactores redox activadores de oxígeno funcione como oxidantes predigestivos extracelulares para hacer que las proteínas unidas a la membrana de la presa ( insectos ) sean más susceptibles a los ataques proteolíticos . [ 55 ]

La digestión dura unos diez días, tras los cuales la presa queda reducida a una cáscara de quitina . La trampa se vuelve a abrir y está lista para ser reutilizada. [ 57 ]

Evolución

Drosera falconeri , con trampas de hojas cortas, anchas y pegajosas.

La carnivoría en las plantas es una forma muy especializada de alimentación foliar y una adaptación presente en varias plantas que crecen en suelos pobres en nutrientes. Las trampas carnívoras fueron seleccionadas naturalmente para permitir que estos organismos compensaran las deficiencias de nutrientes de sus entornos hostiles y la reducción del beneficio fotosintético. [ 58 ] Los estudios filogenéticos han demostrado que la carnivoría en las plantas es una adaptación común en hábitats con abundante luz solar y agua, pero escasos nutrientes. [ 43 ] La carnivoría ha evolucionado independientemente seis veces en las angiospermas , según las especies existentes, y es probable que muchos más linajes de plantas carnívoras se hayan extinguido. [ 59 ]

El mecanismo de "trampa de cierre rápido" característico de Dionaea se comparte únicamente con otro género de plantas carnívoras, Aldrovanda . Durante la mayor parte del siglo XX, se pensó que esta relación era casual, más precisamente un ejemplo de evolución convergente . Algunos estudios filogenéticos incluso sugirieron que los parientes vivos más cercanos de Aldrovanda eran las droseras . [ 60 ] No fue hasta 2002 que un estudio de evolución molecular, mediante el análisis de secuencias combinadas de ADN nuclear y cloroplástico , indicó que Dionaea y Aldrovanda estaban estrechamente relacionadas y que el mecanismo de trampa de cierre rápido evolucionó solo una vez en un ancestro común de ambos géneros. [ 61 ] [ 62 ]

Un estudio de 2009 [ 60 ] presentó evidencia de la evolución de las trampas de cierre rápido de Dionaea y Aldrovanda a partir de una trampa de papel matamoscas como Drosera regia , basándose en datos moleculares . Los datos moleculares y fisiológicos implican que las trampas de cierre rápido de Dionaea y Aldrovanda evolucionaron a partir de las trampas de papel matamoscas de un ancestro común con Drosera . Se identificaron preadaptaciones a la evolución de las trampas de cierre rápido en varias especies de Drosera , como el rápido movimiento de hojas y tentáculos. El modelo propone que la carnivoría vegetal mediante trampas de cierre rápido evolucionó a partir de las trampas de papel matamoscas, impulsada por el aumento del tamaño de las presas. Las presas más grandes proporcionan un mayor valor nutricional, pero los insectos grandes pueden escapar fácilmente del mucílago pegajoso de las trampas de papel matamoscas; por lo tanto, la evolución de las trampas de cierre rápido evitaría el escape y el cleptoparasitismo (robo de presas capturadas por la planta antes de que pueda obtener beneficio de ellas), y también permitiría una digestión más completa. [ 60 ] [ 61 ]

En 2016, se publicó en la revista Genome Research un estudio sobre la expresión de genes en las hojas de la planta mientras capturaban y digerían presas . La activación genética observada en las hojas de las plantas respalda la hipótesis de que los mecanismos carnívoros presentes en la Venus atrapamoscas son una versión especialmente adaptada de los mecanismos utilizados por las plantas no carnívoras para defenderse de los insectos herbívoros. [ 53 ] [ 63 ] En muchas plantas no carnívoras, el ácido jasmónico actúa como molécula señalizadora para la activación de mecanismos de defensa, como la producción de hidrolasas, que pueden destruir la quitina y otros componentes moleculares de insectos y plagas microbianas. [ 64 ] En la Venus atrapamoscas, se ha descubierto que esta misma molécula es responsable de la activación de las glándulas digestivas de la planta. Unas horas después de la captura de la presa, se activa otro conjunto de genes dentro de las glándulas, el mismo conjunto de genes que está activo en las raíces de otras plantas, permitiéndoles absorber nutrientes. El uso de vías biológicas similares en las trampas a las que usan las plantas no carnívoras para otros fines indica que, en algún punto de su historia evolutiva, la venus atrapamoscas reutilizó estos genes para facilitar la carnivoría. [ 44 ] [ 65 ]

Historia evolutiva propuesta

Las plantas carnívoras son generalmente herbáceas y sus trampas son el resultado del crecimiento primario . Por lo general, no forman estructuras fácilmente fosilizables como corteza gruesa o madera. Como resultado, no hay evidencia fósil de los pasos que podrían vincular a Dionaea y Aldrovanda , o a cualquiera de los dos géneros con su ancestro común, Drosera . Sin embargo, es posible inferir una historia evolutiva basada en estudios filogenéticos de ambos géneros. Los investigadores han propuesto una serie de pasos que finalmente darían como resultado el complejo mecanismo de trampa de cierre rápido: [ 60 ] [ 61 ]

  • Los insectos más grandes suelen caminar sobre la planta, en lugar de volar hacia ella, [ 66 ] y tienen más probabilidades de liberarse solo de las glándulas pegajosas. Por lo tanto, una planta con hojas más anchas, como Drosera falconeri , [ 60 ] debe haberse adaptado para mover la trampa y sus tallos en direcciones que maximizaran sus posibilidades de capturar y retener a dichas presas; en este caso particular, longitudinalmente. Una vez adecuadamente "envueltos", escapar sería más difícil. [ 66 ]
  • La presión evolutiva seleccionó entonces a plantas con tiempos de respuesta más cortos, de manera similar a Drosera burmanni o Drosera glanduligera . Cuanto más rápido se cierran, menos depende la planta del modelo de papel matamoscas.
  • A medida que la trampa se volvía más activa, aumentaba la energía necesaria para "envolver" a la presa. Las plantas que pudieran diferenciar entre insectos reales y detritos o gotas de lluvia tendrían una ventaja, lo que explicaría la especialización de los tentáculos internos en pelos desencadenantes.
  • En última instancia, a medida que la planta dependía más de envolver al insecto que de pegarlo a la superficie de la hoja, los tentáculos tan evidentes en la Drosera perderían por completo su función original, convirtiéndose en los "dientes" y los pelos desencadenantes, un ejemplo de selección natural que utiliza estructuras preexistentes para nuevas funciones.
  • Al completar la transición, la planta desarrolló finalmente las glándulas digestivas deprimidas que se encuentran dentro de la trampa, en lugar de utilizar el rocío en los tallos, lo que la diferencia aún más del género Drosera .

Los estudios filogenéticos que utilizan caracteres moleculares sitúan la aparición de la carnivoría en los ancestros de Dionaea muscipula hace 85,6  millones de años, y el desarrollo de la trampa de cierre rápido en los ancestros de Dionaea y su género hermano Aldrovanda hace aproximadamente 48  millones de años. [ 67 ]

Cultivo

Dionaea muscipula 'Akai Ryu', que en japonés significa 'Dragón Rojo', en cultivo.

Las plantas se pueden propagar por semilla, tardando entre cuatro y cinco años en alcanzar la madurez. Más comúnmente, se propagan por división clonal en primavera o verano. Las venus atrapamoscas también se pueden propagar in vitro mediante cultivo de tejidos vegetales . [ 68 ] La mayoría de las venus atrapamoscas que se encuentran a la venta en viveros y centros de jardinería se han producido utilizando este método, ya que es la forma más rentable de propagarlas a gran escala. Independientemente del método de propagación utilizado, las plantas vivirán entre 20 y 30 años si se cultivan en las condiciones adecuadas. [ 69 ]

Cultivares

Las venus atrapamoscas son, con mucho, las plantas carnívoras más conocidas y cultivadas, y se venden frecuentemente como plantas de interior. Diversos cultivares (variedades cultivadas) han llegado al mercado mediante el cultivo de tejidos de mutaciones genéticas seleccionadas, y estas plantas se crían en grandes cantidades para el mercado comercial. Los cultivares 'Akai Ryu' y 'South West Giant' han recibido el Premio al Mérito de Jardinería de la Real Sociedad de Horticultura . [ 70 ]

Conservación

Aunque se cultiva ampliamente para su venta como planta de interior, D.  muscipula ha sufrido una disminución significativa en su población silvestre. Se estima que la población en su área de distribución nativa ha disminuido un 93 % desde 1979. [ 8 ] [ 41 ]

Estado

La especie está bajo revisión de la Ley de Especies en Peligro de Extinción por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos . [ 71 ] La revisión actual comenzó en 2018, luego de que una revisión inicial de "90 días" determinó que podría ser necesario tomar medidas. Una revisión anterior en 1993 resultó en la determinación de que la planta era un "candidato potencial sin datos suficientes sobre vulnerabilidad". [ 72 ] La Lista Roja de la UICN clasifica a la especie como "vulnerable". [ 73 ] El estado de Carolina del Norte cataloga a Dionaea muscipula como una especie de "Preocupación especial-Vulnerable". [ 74 ] La especie está protegida bajo el Apéndice II de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (CITES), lo que significa que el comercio internacional (incluidas las partes y derivados) está regulado por el sistema de permisos de CITES. [ 75 ] NatureServe la clasificó como "En peligro" (G2) en una revisión de 2018. [ 76 ]

El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos no ha indicado un plazo para concluir su revisión actual de Dionaea muscipula . La Ley de Especies en Peligro de Extinción establece un plazo de dos años para la revisión de una especie. Sin embargo, el proceso de inclusión en la lista de especies tarda un promedio de 12,1 años. [ 77 ]

Amenazas

La venus atrapamoscas solo se encuentra en estado silvestre en un conjunto de condiciones muy particulares, que requieren terrenos planos con suelos húmedos, ácidos y pobres en nutrientes que reciben pleno sol y se queman con frecuencia en incendios forestales, por lo que es sensible a muchos tipos de perturbaciones. [ 8 ] Una revisión de 2011 identificó cinco categorías de amenazas para la especie: agricultura, construcción de carreteras, uso de recursos biológicos (caza furtiva y actividades madereras), modificaciones de sistemas naturales (drenaje y supresión de incendios) y contaminación (fertilizantes). [ 78 ]

La pérdida de hábitat es una gran amenaza para la especie. La población humana de la costa de las Carolinas está creciendo rápidamente. Por ejemplo, el condado de Brunswick, Carolina del Norte, que tiene el mayor número de poblaciones de Venus atrapamoscas, ha visto un aumento del 27 % en su población humana entre 2010 y 2018. [ 79 ] A medida que crece la población, el desarrollo residencial y comercial y la construcción de carreteras eliminan directamente el hábitat de la Venus atrapamoscas, mientras que la preparación del terreno que implica zanjas y drenaje puede secar el suelo en las áreas circundantes, destruyendo la viabilidad de la especie. [ 80 ] [ 76 ] Además, el mayor uso recreativo de áreas naturales en áreas pobladas destruye directamente las plantas al aplastarlas o arrancarlas de raíz. [ 8 ]

La supresión de incendios es otra amenaza para la Venus atrapamoscas. En ausencia de incendios regulares, los arbustos y árboles invaden, compitiendo con la especie y provocando extirpaciones locales. [ 33 ] [ 81 ] D.  muscipula requiere incendios cada 3 a 5 años y prospera mejor con incendios de maleza anuales. [ 82 ] Aunque las atrapamoscas y sus semillas suelen morir junto con su competencia en los incendios, las semillas de las atrapamoscas adyacentes a la zona quemada se propagan rápidamente en las condiciones de ceniza y pleno sol que se producen después de una perturbación por incendio. [ 83 ] Debido a que las plantas maduras y las nuevas plántulas suelen ser destruidas en los incendios regulares que son necesarios para mantener su hábitat, la supervivencia de D.  muscipula depende de una producción y dispersión adecuadas de semillas desde fuera de los parches quemados hacia el hábitat quemado, lo que requiere una masa crítica de poblaciones y expone el éxito de cualquier población a la dinámica de metapoblación . Estas dinámicas hacen que las poblaciones pequeñas y aisladas sean particularmente vulnerables a la extinción, ya que si no hay plantas maduras adyacentes a la zona del incendio, no hay fuente de semillas después del fuego. [ 8 ]

La caza furtiva ha sido otra causa de la disminución de la población. La recolección de atrapamoscas de Venus en tierras públicas se volvió ilegal en Carolina del Norte en 1958, y desde entonces se ha formado una industria de cultivo legal, que cultiva decenas de miles de atrapamoscas en invernaderos comerciales para su venta como plantas de interior. Sin embargo, en 2016, el New York Times informó que la demanda de plantas silvestres todavía existe, lo que "ha dado lugar a una 'red criminal de atrapamoscas de Venus ' " . [ 84 ] En 2014, el estado de Carolina del Norte convirtió la caza furtiva de atrapamoscas de Venus en un delito grave . [ 85 ] Desde entonces, varios cazadores furtivos han sido acusados, un hombre recibió 17 meses de prisión por la caza furtiva de 970 Venus atrapamoscas, [ 86 ] y otro hombre fue acusado de 73 delitos graves en 2019. [ 87 ] Los cazadores furtivos pueden causar un daño mayor a las poblaciones silvestres de lo que indicaría un simple recuento de individuos capturados, ya que pueden recolectar selectivamente las plantas más grandes en un sitio, que tienen más flores y frutos y, por lo tanto, generan más semillas que las plantas más pequeñas. [ 8 ]

Además, la especie es particularmente vulnerable a eventos climáticos catastróficos. La mayoría de los sitios donde crece la Venus atrapamoscas se encuentran a solo 2–4 metros (6,6–13,1 pies) sobre el nivel del mar y están ubicados en una región propensa a huracanes, lo que convierte las marejadas ciclónicas y el aumento del nivel del mar en una amenaza a largo plazo. [ 8 ]

Designaciones

En 2005, la venus atrapamoscas fue designada como la planta carnívora estatal de Carolina del Norte. [ 88 ]

En medicina alternativa

El extracto de Venus atrapamoscas está disponible en el mercado como remedio herbal , a veces como ingrediente principal de un medicamento patentado llamado "Carnivora". Según la Sociedad Americana del Cáncer , estos productos se promocionan en la medicina alternativa como tratamiento para diversas dolencias humanas, como el VIH , la enfermedad de Crohn y el cáncer de piel , aunque la evidencia científica disponible no respalda estas afirmaciones sobre la salud. [ 89 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Sujeto a la anotación CITES n.º 4

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  • Imágenes y vídeos de la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula) en ARKive.
  • Guía de cultivo y mapa de distribución de la Venus atrapamoscas
  • Preguntas frecuentes sobre plantas carnívoras: Plantas atrapamoscas
  • Se descubren los orígenes de la venus atrapamoscas – BBC
  • El buscador de fotos CP: "Dionaea"
  • Episodio cinco del podcast Criminal: Cayendo como moscas
  • "Los científicos descifran el secreto de la respuesta ultrarrápida de la venus atrapamoscas" .
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