Paul Sparks
0 
1859
426
Ongeveer 70 miljoen jaar geleden, toen dinosaurussen over de aarde zwierven, zorgde een genetische afwijking ervoor dat sommige planten vleeseters werden. Dit werd gedeeltelijk gedaan met een sluipende truc: genen herbestemmen die bedoeld zijn voor hun wortels en bladeren en ze in plaats daarvan gebruiken om prooien te vangen, vindt een nieuwe studie..
Deze stap is een van de drie die sommige niet-vleesetende planten tientallen miljoenen jaren hebben geduurd om ze in hongerige carnivoren te laten veranderen, aldus de onderzoekers..
De vleesetende shift gaf deze planten een aantal voordelen. In feite "hebben vleesetende planten de rollen omgedraaid door voedselrijke dieren te vangen en te consumeren, waardoor ze kunnen gedijen in voedselarme grond", schreven de onderzoekers in de studie, die op 14 mei online werd gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology..
Verwant: Fotogalerij: vleesetende planten
Om te onderzoeken hoe vleesetende planten evolueerden, vergeleek een internationaal team van botanici en biologen onder leiding van Jörg Schultz, universitair hoofddocent, aan de Universiteit van Würzburg, Duitsland, het genomen en de anatomie van drie moderne vleesetende planten
Er zijn honderden vleesetende plantensoorten, maar de onderzoekers kozen ervoor om te kijken naar drie verwante insectenetende planten, allemaal leden van de Droseraceae-familie. Alle drie deze planten gebruiken beweging om prooien te vangen, aldus de onderzoekers.
Een plant is de bekende Venus vliegenval (Dionaea muscipula), een inwoner van de wetlands van de Carolina's die Pokémon-personages heeft beïnvloed, in verschillende tekenfilms op zaterdagochtend verscheen en zelfs een toneelstuk op Broadway inspireerde. De nauw verwante waterradplant (Aldrovanda vesiculosa) bezet de wateren van bijna elk continent. Het heeft spichtige onderwaterkleppen die zich snel rond nietsvermoedende zeedieren vastzetten. De derde onderzochte plant, de mooie maar dodelijke zonnedauwplant (Drosera spatulata), komt veel voor in Australië. De zonnedauw lokt slachtoffers met zoetheid en rolt een plakkerige strook rond zijn vangst.
Na analyse van deze planten ontdekte het team het driestapsproces naar carnivory. Ten eerste, ongeveer 70 miljoen jaar geleden, onderging een vroege niet-vleesetende voorouder van de drie moderne carnivoren-planten een duplicatie van het hele genoom, waarbij een tweede kopie van zijn volledige DNA of genoom werd gegenereerd. Deze duplicatie maakte een van de kopieën van blad- en wortelgenen vrij om te diversifiëren, waardoor ze andere functies konden vervullen. Sommige bladgenen ontwikkelden zich tot genen voor vallen, terwijl vleesetende voedings- en absorptieprocessen werden gestuurd door genen die anders de wortels zouden hebben gediend bij het zoeken naar voeding uit de bodem..
De tweede stap in hun reis naar carnivory vond plaats toen de planten nieuwe voedingsstoffen van prooien begonnen te ontvangen. Op dat moment waren traditionele bladeren en wortels niet langer nodig. Veel genen die niet betrokken waren bij vleesetende voeding begonnen te verdwijnen. Zo krijgen zaailingen van waterradplanten een vroege proto-wortel, maar deze ontwikkelt zich niet naarmate ze volwassen worden. Dit is het enige overblijfsel van wat eens een wortelstelsel was. Als gevolg van het verlies van dit gen en andere, zijn de drie planten die in deze studie werden waargenomen de genarmste planten waarvan de sequentie tot nu toe is bepaald, aldus de onderzoekers..
Twee eerdere onderzoeken door andere groepen wetenschappers in 2013 toonden vergelijkbare gen-arme bevindingen bij andere vleesetende planten. Ze ontdekten dat een in het water levende blaasjeskruid gedijt op alle continenten behalve Antarctica en een bodembedekkende plant met kurkentrekker afkomstig uit Brazilië, beide zeer kleine genomen hadden in vergelijking met niet-vleesetende planten. Deze carnivoren hebben mogelijk ook hetzelfde proces van genuitscheiding ondergaan, aldus de onderzoekers van de nieuwe studie.
In de derde stap van de transformatie naar vleesetende planten ondergingen de planten evolutionaire veranderingen die specifiek zijn voor hun omgeving. De wortels en bladeren evolueerden om valsspecifiek te zijn, vonden de onderzoekers. Genen voor wortels die ooit werden gebruikt om voedingsstoffen uit de bodem te zoeken en te absorberen, werden nu gebruikt om enzymen te maken die nodig zijn om voedingsstoffen van prooien te verteren en te absorberen. Genen die ooit werden gebruikt in klieren die nectar afscheiden om bestuivende insecten aan te trekken, werden naar vallen geroepen, waar ze stoffen produceren om prooien aan te trekken.
De meeste planten met bladeren en wortels bevatten het materiaal dat nodig is om vleesetend te worden. Onderzoekers schreven dat het driestappenproces dat door de nieuwe studie wordt onthuld, laat zien hoe oude "niet-vleesetende planten zich in de loop van de tijd ontwikkelden tot de meest bekwame groene jagers op aarde".
- Op foto's: bijenogen en vleesetende planten verlichten de microfotowedstrijd
- Afbeeldingen: Klein leven onthuld in verbluffende microscoopfoto's
- Fotogalerij: 7 krachtige medicinale planten
Oorspronkelijk gepubliceerd op .
AANBIEDING: Bespaar 45% op 'How It Works' All About Space 'en' All About History '!
Voor een beperkte tijd kun je een digitaal abonnement nemen op een van onze bestverkochte wetenschappelijke tijdschriften voor slechts $ 2,38 per maand, of 45% korting op de standaardprijs voor de eerste drie maanden.
Zie alle reacties (0)