Utricularia gibba , comúnmente conocida como utricularia jorobada o utricularia flotante , es una especie pequeña de utricularia acuática carnívora que forma esteras. [3] [2] Se encuentra en todos los continentes excepto la Antártida.
U. gibba tiene un genoma excepcionalmente pequeño para una planta, a pesar de tener una cantidad típica de genes . La secuenciación de su ADN reveló solo un 3% de material de ADN repetitivo . [4]
Utricularia gibba es una planta carnívora acuática que pertenece al género Utricularia o utricularias. El epíteto específico gibba en latín significa "joroba" o "hinchazón", una referencia a la base inflada del labio inferior de la corola . [5] Es una planta acuática de tamaño pequeño a mediano que puede fijarse al sustrato en aguas poco profundas o flotar libremente en la columna de agua, sin embargo, es probable que florezca más si se sostiene sobre un sustrato debajo de aguas poco profundas. Forma esteras de estolones entrecruzados, ramificados y similares a filamentos , cada uno de los cuales crece hasta aproximadamente 20 cm (8 pulgadas) o más y 0,2-1 mm de espesor. Las hojas o los órganos similares a hojas (la distinción real es difícil en la morfología reducida) son numerosos y están dispersos a lo largo de los estolones y miden entre 0,5 y 1,5 cm (0,2 y 0,6 pulgadas) de largo con un patrón de ramificación dicotómica muy corto hacia la punta de entre una y ocho ramas, pero por lo general no más de cuatro. Las trampas de vejiga toman el lugar de algunas de estas ramas distales en las estructuras similares a hojas. Las trampas son ovoides y están unidas a la estructura similar a hojas por un tallo corto; cada trampa mide entre 1 y 2,5 mm de largo y tiene dos apéndices ramificados setiformes primarios en la parte superior y algunos apéndices más pequeños que rodean la entrada de la trampa. Los apéndices son el detonante que activa la trampa y aspira la presa que la tocó hacia la vejiga para ser digerida. [6]
Las inflorescencias son erectas y normalmente emergen del agua hasta unos 20 cm (8 pulgadas) de alto, aunque en algunos casos pueden estar sumergidas y producir flores cleistógamas . Las inflorescencias pueden producir de una a doce flores, pero es inusual ver algo más que dos a seis flores por inflorescencia. Las flores individuales son amarillas, a menudo con nervios de color marrón rojizo, y están divididas en dos labios: el labio superior es casi circular y débilmente separado en tres lóbulos, mientras que el labio inferior es ligeramente más pequeño, también circular, y tiene una hinchazón redondeada y bilobulada en el centro. El espolón es estrechamente cónico o cilíndrico y se curva hacia abajo debajo de la flor, variando en longitud desde ser un poco más corto que el labio inferior hasta notablemente más largo que él. Utricularia gibba florecerá durante todo el año siempre que las condiciones sean favorables. [6] Las flores, específicamente la corola, varían en tamaño a lo largo de la amplia distribución de esta especie de 0,8 a 1,5 cm (0,3 a 0,6 pulgadas). [7]
El número de cromosomas diploides de U. gibba es 2n = 28. [6]
Utricularia gibba tiene una amplia distribución geográfica y es originaria del este de los Estados Unidos, el sureste de Canadá, América Central, el Caribe, el Mediterráneo occidental, el sur de África y el sur de la India. [8] [9] Se considera una especie invasora en Hawái, Australia, Japón, Brasil, Nueva Zelanda, Singapur, Serbia, Hungría y el Reino Unido. [8] [9] [10]
Crece en estanques y lagos o aguas poco profundas en zanjas, charcas, pantanos, ciénagas y marismas que pueden estar quietas o fluir lentamente. A veces se la puede encontrar creciendo en aguas profundas, pero no florecerá a menos que las inflorescencias estén sostenidas cerca de la superficie por vegetación viva o muerta. [6] Las aguas en las que crece suelen ser pobres en fósforo y nitrógeno disponibles .
En 2013 se secuenció el genoma de U. gibba . Con tan solo 82 megabases , el genoma es excepcionalmente pequeño para una planta multicelular y la principal diferencia entre el genoma de otras plantas y el de U. gibba es una reducción drástica del ADN no codificante . [4] El descubrimiento pone en duda la idea de que el ADN repetitivo y no codificante, conocido popularmente como ADN basura, sea necesario para la vida. [11]
La Utricularia gibba y el tomate se separaron de un ancestro común hace aproximadamente 87 millones de años. Desde entonces, ambas plantas han experimentado episodios de duplicación del genoma completo (DGC) en los que el contenido de ADN de las plantas se duplicó en tamaño. [11] Desde entonces, ha perdido la mayor parte del ADN innecesario, a diferencia del tomate, y ahora tiene un genoma que es solo una décima parte de la longitud del tomate. [11]
En comparación con Arabidopsis , los intrones de Utricularia gibba son algo menores en número por gen, y los elementos conservados que actúan en cis de sus promotores están comprimidos. [4] La mayoría de los genes críticos han regresado al estado de copia única. [4] Sin embargo, los genomas mitocondriales y plastídicos de U. gibba no parecen estar comprimidos en relación con los de otras angiospermas. [4] Se cree que la compresión de su ADN nuclear se produjo a través de numerosas microdeleciones y algunas deleciones recombinantes a gran escala. [4] Se considera que la presencia de numerosas secuencias ricas en GC en todo el genoma nuclear de U. gibba ha creado un sesgo mecanístico molecular a favor de las deleciones, pero esto no excluye la presencia de una presión de selección para preservar dichas deleciones. [4]
La formación de trampas es inducida en U. gibba por un bajo nivel de fósforo pero no de nitrógeno, [4] lo que indica que la disponibilidad de fósforo es más limitante en su entorno. También se había propuesto anteriormente que una mayor tasa de mutación debido a una mayor exposición a mutágenos ambientales podría haber aumentado la selección natural para la pérdida de ADN innecesario, pero no se encontró evidencia de esto en las diversidades mutacionales relativas de U. gibba y Arabidopsis . [4]
Es posible que los eventos de duplicación del genoma y el ambiente con bajo contenido de fósforo actuaran en conjunto: que las tres duplicaciones del genoma completo que ocurrieron en U. gibba permitieron que la presión selectiva de un ambiente pobre en fósforo redujera el ADN total sin la eliminación de genes importantes. [12]
La Utricularia gibba tiene fama de ser una de las utricularias acuáticas más fáciles de cultivar, y a menudo se la describe como una mala hierba en el cultivo. En su libro de 1998 The Savage Garden: Cultivating Carnivorous Plants , Peter D'Amato aconsejó que se podía lograr un cultivo exitoso con U. gibba flotando en una taza o cuenco pequeño, dentro de turba empapada o incluso entre las bandejas llenas de agua de otras plantas. También se puede cultivar fácilmente en acuarios. [7] [13]