Vleesetende bekerplanten zijn drie keer ontstaan

Evolutiebiologie

De Australische vleesetende plant Cephallotus follicularis. Foto Mitsuyasu Hasebe

Vleesetende planten die insecten in bekervormige bladeren vangen, zijn drie keer ontstaan. Ze zijn een sprekend voorbeeld van ‘convergente evolutie’, waarbij niet-verwante soorten dezelfde eigenschappen ontwikkelen.

De overeenkomsten tussen de drie bekerplanten houden niet op bij het uiterlijk, lieten genetici maandag zien in het tijdschrift Nature Ecology & Evolution. Ook een deel van hun verterings-enzymen is meermalen op dezelfde manier ontstaan.

Evolutiebiologen kennen inmiddels een lange lijst dieren en planten die op elkaar lijken, maar niet verwant zijn – zoals de dolfijn en de uitgestorven ichthyosaurus. Maar steeds zijn er dan ook overeenkomsten op het niveau van moleculen.

In de nieuwe studie spelen drie bekerplanten de hoofdrol: de Australische bekerplant (Cephalotus), de Aziatische bekerplanten (Nepenthes) en de trompetbekerplanten uit Noord-Amerika (Sarracenia). Ze lijken uiterlijk onmiskenbaar op elkaar, maar zijn geen familie. Hun bekers zijn zo glad dat insecten erin vallen, waarna ze door enzymen verteerd worden.

In 1992 bewezen plantenbiologen dat allerlei typen vleesetende planten niet aan elkaar verwant zijn. De combinatie van eigenschappen van vleesetende planten noemden ze toen in Science het ‘carnivore syndroom’. De hoofdauteur van dat artikel, Victor Albert, schreef mee aan de nieuwe studie, maar de meeste van de 33 auteurs zijn Japanners.

Ze brachten het hele DNA-pakket in kaart van de Australische bekerplant (Cephalotus follicularis) en onderzochten de genen die ervoor zorgen dat de plant insecten kan verteren. Ze vergeleken die genen met die van de bekerplanten uit Azië en Amerika.

Drie van negen typen verteringsenzymen die in die planten voorkomen, blijken meermalen uit dezelfde genen te zijn ontstaan. Bij nog eens drie typen verteringsenzymen waren er gedeeltelijke overeenkomsten. Opvallend vaak waren de enzym-genen ontstaan uit genen die planten helpen om te gaan met ellende, zoals infecties, voedseltekort of vraat.