Vleesetende plant dankt succes aan tandemgenen

Hij ziet eruit als een lieflijk en onschuldig boterbloempje, maar voor insecten en andere kleine diertjes die in poelen en moerassen leven betekent té dicht in de buurt komen van de Utricularia gibba een wisse dood. Door een vacuümdruk te creëren in het bloemdek zuigt de plant zijn prooien onverbiddelijk naar zich toe – tegen een snelheid van minder dan een milliseconde (zie video hieronder). Vervolgens worden de prooien bijna even snel verteerd, waarna hun eiwitten worden afgebroken en de brokstukken worden opgenomen door de plantencellen.

Een internationaal team wetenschappers legde in 2013 al een blauwdruk bloot van het genoom van de Utricularia gibba. Dat was een knappe prestatie, maar de ‘resolutie’ van de blauwdruk was toch te klein om cruciale vragen te beantwoorden. Vragen zoals: hoe komt een simpel ogend waterplantje aan zo’n efficiënte vangmethode? En hoe kunnen de onderdelen van de bloem – de membranen van de vangers zijn slechts twee cellagen dik – zulke grote drukken weerstaan?

Een nieuwe, veel nauwkeurigere genetische analyse heeft nu meer duidelijkheid gebracht. De wetenschappers zagen bijvoorbeeld dat het vleesetende plantje, ondanks zijn relatief kleine genoom, uitzonderlijk veel genen bezit. Bovendien ontdekten ze tal van zogenaamde ‘tandemgenen’. Genen die elkaars kopieën zijn – of sterk op elkaar gelijken – en die dicht bij elkaar liggen. In een normale evolutionaire geschiedenis worden die tandems ontkoppeld door selectie. Maar bij de Utricularia gibba blijken de tandemgenen net voordelig te zijn geweest.

De onderzoekers denken dat de tandemgenen ervoor hebben gezorgd dat de cellen in het bloemdek van het plantje zulke sterke celwanden bezit – zonder die onverwoestbare cellen had de Utricularia gibba onmogelijk kunnen uitgroeien tot een geduchte vijand van onderwaterdiertjes.