La planta carnívora Dionaea muscipula, comúnmente llamada venus atrapamoscas, posee una memoria para detectar sus presas y encerrarlas entre sus hojas, pero sin un cerebro ni un sistema nervioso, ¿cómo es capaz de activar esta eficaz trampa?
Esa pregunta ha fascinado siempre a los científicos. En 1988, expertos de la Universidad de Bonn (Alemania) especularon con la posibilidad de que la memoria de la venus dependía de los cambios ocurridos en los iones de calcio.
No obstante, la tecnología existente entonces no les permitía medir las variaciones de concentración de calcio sin dañar las células.
Su teoría ha sido ahora confirmada por colegas del Instituto Nacional de Biología Básica (NIBB, sus siglas en inglés) de Okazaki (Japón), en un estudio que publica este lunes la revista Nature.
El equipo encabezado por Hiraku Suda, estudiante de posgrado, ha logrado visualizar las concentraciones de calcio en las células de la Dionaea muscipula y demostrar que su memoria a corto plazo está conectada a las variaciones de ese elemento químico.
La atrapamoscas, explican, caza pequeñas criaturas y absorbe sus nutrientes a través de sus características hojas insectívoras, en cuya superficie tiene seis tricomas (o cabellos) que actúan como sensores para alertarle cuando se ha posado una presa.
El primer contacto con los tricomas no es suficiente para que la venus cierre la trampa, pero después de 30 segundos sí activa su eficaz mecanismo depredador.
Esto indica, exponen los expertos, que esta planta carnívora retiene en su memoria el recuerdo del primer estímulo durante ese medio minuto, aproximadamente.
Lo comprobaron desarrollando, en un primer paso, una herramienta de transformación genética específica para la venus.
Después, introdujeron en la planta el gen que codifica la proteína sensora de calcio intracelular «GCaMP6», la cual emite un verde fosforescente cuando se une al elemento químico, permitiéndoles, por primera vez, visualizar los cambios de concentraciones.
Hice muchísimos experimentos durante dos años y medio, pero todos fracasaban. La venus atrapamoscas es un sistema tan atractivo que no abandoné. Finalmente, me di cuenta de que el ADN foráneo se integraba con alta eficiencia en la venus que crecía en la oscuridad. Era una pista pequeña, pero clave, explica Suda en un comunicado.
Con ese método habían creado plantas carnívoras transgénicas y podían ahora estimular un único cabello sensorial con una aguja para medir en detalles los cambios en los niveles de calcio de cada hoja.
Así observaron que el primer estímulo aumentaba la concentración intracelular de calcio en la hoja, mientras que el segundo elevaban aún más la concentración del ion, lo que revelaba que la trampa solo se cerraba cuando la concentración intracelular superaba cierto umbral.
Asimismo, detectaron que esos niveles de concentración decrecían con el paso del tiempo, de manera que si entre el primer estímulo y el segundo transcurrían más de 30 segundos, las fauces de la planta seguían abiertas porque no se había alcanzado el citado límite.
En consecuencia, probaron que la memoria de la venus depende de los cambios ocurridos en las concentraciones intracelulares de calcio.
Esto representa un primer paso hacia el conocimiento de la evolución y comportamientos carnívoros, así como de sus mecanismos subyacentes. Muchas plantas y animales tienen peculiaridades interesantes poco exploradas, concluye Mitsuyasu Hasebe, subdirector del NIBB y responsable de esta investigación.
