Cunoscută sub nume pompoase precum Arum titan, Amorphophallus titanum sau Phallus de titan, o plantă spectaculoasă, cu o inflorescență impresionantă, este adesea denumită „floarea-cadavru”.
Acest nume mai puțin flatant i-a fost atribuit din cauza mirosului său dezagreabil, ce amintește de ceapă stricată și carne în putrefacție, o strategie olfactivă prin care atrage insectele polenizatoare.
Recent, grație unei plante poreclite Morphy, aflată în sera Universității Dartmouth din Anglia, cercetătorii au reușit să deslușească misterele din spatele acestei arome pestilențiale.
Studiul lor, care explorează științele moleculare, a fost publicat în septembrie 2024 în prestigioasa revistă PNAS Nexus.
Titan Arum, originară din pădurile tropicale din vestul Sumatrei, Indonezia, se distinge printr-o singură înflorire masivă, formată dintr-un grup de flori dispuse în jurul unei tije centrale, numită spadix, de culoare galbenă, care poate atinge până la 3,7 metri în înălțime.
Aceasta este înconjurată de o spată externă, asemănătoare unei frunze, care arată ca o petală. Floarea -cadavru înflorește imprevizibil, o dată la cinci până la șapte ani, iar uneori chiar peste noapte.
În timpul înfloririi, planta emană o duhoare puternică de putrefacție, atrăgând astfel gândacii necrofagi și muștele, insecte esențiale pentru polenizarea sa. Un aspect remarcabil este modul în care planta își produce și eliberează acest miros.
Pe măsură ce spata se deschide pentru a dezvălui spadixul, acesta se încălzește, ajungând cu aproximativ unsprezece grade Celsius peste temperatura ambientală a mediului înconjurător. În acest proces, planta începe să elibereze un amestec complex de substanțe chimice.
Printre acestea se numără trisulfura de dimetil, disulfura de dimetil, trimetilamina, acidul izovaleric și indolul, substanțe care au mirosuri distincte, de la brânză și usturoi, la pește stricat, șosete transpirate și chiar excremente.
Morphy, o plantă de Amorphophallus titanum în vârstă de douăzeci și unu de ani, locuiește în Sera Științelor Vieții de la Dartmouth.
Deoarece accesul la acest tip de plantă este, în mod obișnuit, limitat, botaniștii au avut ocazia unică de a colecta mostre de fiecare dată când Morphy era pe cale să înflorească.
Profesorul de științe biologice G. Eric Schaller a explicat într-un comunicat că înfloririle sunt rare și de scurtă durată, oferind o fereastră de timp extrem de mică pentru studiu.
Din fericire, echipa a putut observa înflorirea în mai multe etape și a studiat chiar și o plantulă clonată, poreclită Morphy Jr. Plantele de Titan Arum au obiceiul curios de a se încălzi chiar înainte de a începe să emită mirosul caracteristic.
Echipa de cercetători a prelevat nouă mostre de țesuturi în momentul în care spadixul lui Morphy era cel mai fierbinte.
Aceste mostre prețioase au permis extragerea de ARN de înaltă calitate, facilitând testele ulterioare pentru a identifica genele specifice implicate în generarea mirosului și în termogeneză.
Schaller a subliniat că acest lucru a ajutat la înțelegerea căror gene sunt exprimate și care sunt active în mod specific atunci când apendicele se încălzește și emană miros.
Potrivit noului lor articol, cercetătorii au înțeles acum la nivel molecular cum își încălzește floarea-cadavru temperatura internă, un proces cunoscut sub numele de termogeneză, asociat cel mai adesea cu animalele, chiar înainte de a înflori.
De asemenea, au deslușit motivul pentru care planta eliberează acel miros distinctiv, care seduce irezistibil insectele necrofage.
Cercetătorii au descoperit că producția de căldură la animale este posibilă datorită unei clase de proteine numite proteine decuplante, care permit eliberarea energiei sub formă de căldură. Echivalentul lor vegetal este cunoscut sub numele de oxidaze alternative.
Analizele ARN-ului lui Morphy au relevat că expresia acestor oxidaze a crescut la începutul înfloririi, la fel ca și genele implicate în transportul și metabolismul sulfului.
Ulterior, cu ajutorul colaboratorilor de la Universitatea din Missouri, experții au identificat mecanismele declanșate de aceste gene.
Acest proces a implicat prelevarea de mostre suplimentare în timpul unei înfloriri ulterioare și analizarea lor prin spectrometrie de masă pentru a măsura nivelurile de aminoacizi. S
-a constatat că, în momentul înfloririi, existau cantități mari de metionină, un aminoacid precursor al compușilor pe bază de sulf care produc mirosuri oribile. Nivelul acesteia scădea apoi la câteva ore după înflorire.
De asemenea, au fost identificate niveluri crescute ale unui aminoacid precursor al putrescinei, o componentă cheie a mirosului de descompunere.
Aceasta este prima dată când știința explorează explicația moleculară a căldurii și a mirosului produse de flori, marcând o piatră de hotar în înțelegerea acestor mecanisme complexe. Cu toate acestea, există încă multe de descoperit despre aceste plante surprinzătoare.
De exemplu, Schaller își propune acum să studieze dacă florile-cadavru aflate în proximitate ar putea să-și sincronizeze înflorirea pentru a-și optimiza atractivitatea față de organismele morbid de curioase.
