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Plantas carnívoras!



          O Reino Plantae, o qual engloba quase todos os fotossintetizantes eucarióticos do planeta (uma exceção são as algas eucariontes, as quais fazem parte do Reino Protista), é conhecido por ter a maioria absoluta dos seus representantes produzindo o próprio alimento através da fotossíntese, ou seja, as plantas (1). Mas para a realização da fotossíntese e diversos outros processos metabólicos no corpo, eles necessitam retirar vários nutrientes do solo, como os nitratos e sais minerais. Portanto, as plantas sugam sais minerais, água, fosfatos e nitratos do solo,  gás carbônico do ar, e radiação do Sol, para construírem o seu corpo. As plantas carnívoras também estão no reino Plantae, mas possuem uma peculiaridade óbvia: são ´carnívoras´.

          As plantas carnívoras se especializaram em consumir animais, principalmente insetos, por dois motivos: ou o solo no qual elas crescem são muito pobres em nutrientes ou, em casos mais raros, a planta em questão não consegue absorver bem os nutrientes. Os nutrientes escassos compreendem, na maior parte dos casos, o nitrogênio (nitratos), fósforo (fosfatos) e potássio (íons isolados). Um exemplo de solo que atende à essa especificação são os pântanos. O organismo dos animais possuem bastante desses nutrientes citados, portanto, eles acabam servindo de suplemento alimentar para essas plantas. Com isso, essas espécies desenvolveram diversas técnicas para atrair e capturar suas presas. Existem cinco tipos básicos de mecanismos de captura:

1. Armadilha em Jarro: são uma espécie de recipiente aberto em uma extremidade e fechado na outra, o qual é preenchido com um líquido cheio de bactérias ou enzimas digestivas. Os animais atraídos para ali acabam se afogando no líquido e sendo digeridos;

Uma típica planta carnívora na forma de jarro

2. Papel Mata-Moscas: as folhas modificadas secretam uma substância pegajosa, a qual prende as presas. Para terminar a digestão, as plantas que possuem esse tipo de armadilha podem também apresentar um crescimento rápido, de forma a se contorcer e envolver o animal, facilitando a absorção de nutrientes da refeição;

Das ´pegajosas´, temos a espécie Drosera capensis

3. Armadilhas de Movimento: são estruturas nessas plantas que respondem rapidamente a um estímulo causado pela movimentação de um animal em sua superfície. Os exemplos mais comuns são as armadilhas em forma de bocas dentadas, as quais se fecham quando a presa entra dentro de uma delas;

A espécie Dionaea muscipula é o mais clássico representante das plantas carnívoras

4. Bexiga de Vácuo: essas estruturas são mais raras e, basicamente, são constituídas de um espaço no qual o ar/água interior é retirado, em uma espécie de bexiga comprimida. Quando um animal interage com elas, a ´tampa´da bexiga se abre, puxando a água (são plantas aquáticas) e o animal para dentro delas, prendendo-o e digerindo-o;

Note as ´bexigas´ (pequenas bolinhas) na espécie Utricularia vulgaris

5. Pote de Lagostas: são estruturas em forma de câmaras que forçam o animal a entrar e o mesmo acaba tendo dificuldade em sair, seja porque o caminho fica confuso dentro delas ou porque a entrada foi ´conscientemente´ obstruída para impedir a saída do animal. Preso ali, ele acaba morrendo e sendo digerido. O estranho nome dessa estrutura é em homenagem a um tipo de armadilha para prender lagostas.
Um grande "labirinto" de túneis na espécie Genlisea violacea

         É bom lembrar que as plantas carnívoras apenas usam os animais para conseguir os nutrientes listados acima (e talvez outros, dependendo da espécie e habitat, como o ferro). Elas, assim como as outras plantas, realizam a fotossíntese para a produção dos seus carboidratos estruturais e energéticos. Outro ponto interessante de reforço é que elas apenas sobrevivem em ambientes pobres em nutrientes, onde outras plantas não conseguem sobreviver bem. Caso o solo em que elas sejam colocadas forem bastante férteis, outras plantas irão competir por água e nutrientes com elas, de maneira muito injusta, levando à extinção delas do local, principalmente se as plantas em questão crescerem muito, impedindo a radiação solar de chegar até elas. Sim, porque o custo para manter as estruturas de caça das espécies carnívoras é muito alto, e acabam sacrificando também sua capacidade de fazer fotossíntese, por causa da deformação das folhas. Quase toda planta (1) faz fotossíntese para produzir carboidratos através da água e gás carbônico, e, ao mesmo tempo, queimam parte desses carboidratos para produzirem ATP, da mesma forma aeróbica que nós fazemos. Portanto, a eficiência da fotossíntese deve superar a queima dos carboidratos, ou as plantas acabam morrendo por consumirem mais recursos do que produzem. Nas carnívoras, esse processo já é muito pouco lucrativo para ter outras plantas atrapalhando.

          Existem também algumas plantas que são parcialmente carnívoras. Dois casos conhecidos são as espécies Roridula gorgonias e a Drosophyllum lusitanicum. A gorgonias forma uma relação mutualística com certos percevejos. Ela atrai e prende os insetos para o percevejo comer e este fornece nutrientes a ela através das suas fezes. Já a lusitanicum precisa de uma grande quantidade potássio antes de florescer. Portanto, apenas durante esse período ela passa a capturar insetos para suprir suas necessidades de "grávida". Os dois exemplos acima não são considerados autênticas plantas carnívoras, mas recebem uma denominação semi-carnívora.

Curiosidade: Como a Dionaea muscipula sabe quando fechar a boca somente quando existem animais dentro dela?  Em um genial mecanismo, ela possui ´pelos´ dentro da "boca" que ativam o seu fechamento apenas depois de um certo estímulo específico. Ou seja, se você tocar todos os pelos de uma só vez, ou apenas uma vez, ela não irá fechar, mas se você tocá-los um por um (em um mínimo de três), durante um certo intervalo de tempo, a boca se fechará instantaneamente. Com isso, é preciso que algo esteja se movimentando dentro dela para que o padrão de toque ocorra, sendo grande as chances desse ´algo´ ser um organismo vivo. Assim, previne-se que qualquer coisa no ambiente, como folhas, pedregulhos, etc., acionem a armadilha sem necessidade.

Esse vídeo na Scientific American explica melhor esse mecanismo a partir de um estudo em laboratório: http://www.scientificamerican.com/video/how-does-a-venus-flytrap-know-when-to-clamp-shut1/

            Um estudo de 2013 mostrou também que essa espécie fecha sua boca com uma força de 149 mN (mili Newtons) na média, criando uma pressão interna de 41 kPa (quilo Pascal) (Ref.7). Mas durante a digestão da presa, a força de constrição pode chegar a 450 mN. Já a força necessária para a presa escapar chega a ser de 4 N ( algo em torno de 400 gramas), sendo difícil para pequenos animais, como os insetos, escaparem de lá. E mesmo antes da boca fechar é bem complicado para a presa escapar, já que a velocidade de fechamento chega a ser de 100 ms (milissegundos) (Ref.8).

Os pelos especiais responsáveis pelo controle no fechamento da boca ( alguns deles circulados em branco)

(1) Para a sua provável surpresa, existem, sim, plantas que abandonaram a fotossíntese! Elas são representantes dentro de um grupo de plantas chamadas de ´plantas parasitas´ (parasitas haustoriais e micoheterotrofós). Pelo nome, fica claro como elas conseguem o seu alimento: parasitam outras plantas diretamente, sugando delas seus fluídos, no caso das haustoriais, ou parasitam as plantas de forma indireta, através de fungos, no caso das micoheterotrofás. Porém, é preciso deixar claro que nem todas as plantas parasitas são isentas de clorofila, com muitas ainda fazendo a fotossíntese em conjunto com a parasitagem.

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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS
  1. http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/5/5/632
  2. http://aob.oxfordjournals.org/content/115/7/1075
  3. http://www.sciencemag.org/content/257/5076/1491
  4. http://jxb.oxfordjournals.org/content/60/1/19
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3458893/
  6. http://carnivorousplants.org/cpn/articles/ICPS2002confp77_81.pdf 
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22959673 
  8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15674293