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34.20: Epífitas, Parasitas e Carnívoros
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Epiphytes, Parasites, and Carnivores
 
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34.20: Epiphytes, Parasites, and Carnivores

34.20: Epífitas, Parasitas e Carnívoros

Plants often form mutualistic relationships with soil-dwelling fungi or bacteria to enhance their roots’ nutrient uptake ability. Root-colonizing fungi (e.g., mycorrhizae) increase a plant’s root surface area, which promotes nutrient absorption. While root-colonizing, nitrogen-fixing bacteria (e.g., rhizobia) convert atmospheric nitrogen (N2) into ammonia (NH3), making nitrogen available to plants for various biological functions. For example, nitrogen is essential for the biosynthesis of the chlorophyll molecules that capture light energy during photosynthesis. Bacteria and fungi, in return, gain access to the sugars and amino acids secreted by the plant’s roots. A variety of plant species evolved root-bacteria and root-fungi nutritional adaptation to thrive.

Other plant species, such as epiphytes, parasites, and carnivores, evolved nutritional adaptations that allowed them to use different organisms for survival. Rather than compete for bioavailable soil nutrients and light, epiphytes grow on other living plants (especially trees) for better nutritional opportunities. Epiphyte-plant relationships are commensal, as only the epiphyte benefits (i.e., better nutrient and light access for photosynthesis) while its host remains unaffected. Epiphytes absorb nearby nutrients through either leaf structures called trichomes (e.g., bromeliads) or aerial roots (e.g., orchids).

Unlike epiphytes, parasitic plants absorb nutrients from their living hosts. Non-photosynthetic dodder, for example, is a holoparasite (i.e., total parasite) that completely depends on its host. Hemiparasites (i.e., partial parasites), such as mistletoe, use their host for water and minerals but are otherwise fully photosynthetic. While both dodder and mistletoe employ haustoria to divert hosts’ nutrients, other parasitic species tap into mycorrhizae associated with other plants to absorb nutrients (e.g., Indian pipe). Indian pipe is non-photosynthetic and relies on this interaction for survival. In parasite-plant relationships, parasites derive nutrients at hosts’ expense.

Carnivorous plants are photosynthetic but live in habitats that lack essential nutrients, such as nitrogen and phosphorus. These plants supplement their nutrient-poor diet by trapping and consuming insects and other small animals. Carnivorous plants developed modified leaves that assist in capturing prey through funnel (e.g., pitcher plant), sticky tentacle (e.g., sundew), or jaw-like (e.g., Venus flytrap) mechanisms. Carnivorous plant-small animal relationships are fundamentally predator-prey relationships. Understanding these plant nutritional adaptations reveals important ecological information, such as which nutrients are essential for plant growth as well as the nutrient status of a given habitat.

As plantas geralmente formam relações mutualistas com fungos ou bactérias que habitam o solo para aumentarem a capacidade de absorção de nutrientes das suas raízes. Fungos colonizadores de raízes (por exemplo, micorrizas) aumentam a área de superfície radicular de uma planta, o que promove a absorção de nutrientes. Enquanto que as bactérias colonizadoras de raízes, fixadoras de nitrogénio (por exemplo, rizobias) convertem nitrogénio atmosférico (N2) em amoníaco (NH3), disponibilizando nitrogénio às plantas para várias funções biológicas. Por exemplo, o nitrogénio é essencial para a biossíntese das moléculas de clorofila que capturam energia da luz durante a fotossíntese. Bactérias e fungos, em troca, têm acesso aos açúcares e aminoácidos secretados pelas raízes da planta. Uma variedade de espécies vegetais evoluiu adaptações nutricionais entre raízes e bactérias e raízes e fungos para prosperarem.

Outras espécies vegetais, como as epífitas, parasitas e carnívoras, desenvolveram adaptações nutricionais que lhes permitiram usar diferentes organismos para sobreviverem. Em vez de competirem por nutrientes biodisponíveis no solo e luz, as epífitas crescem em outras plantas vivas (especialmente árvores) para obterem melhores oportunidades nutricionais. As relações epífitas-plantas são comensais, pois apenas a epífita beneficia (ou seja, obtém melhor acesso a nutrientes e luz para a fotossíntese) enquanto que o seu hospedeiro não é afetado. As epífitas absorvem nutrientes próximos através de estruturas de folhas chamadas tricomas (por exemplo, bromélias) ou raízes aéreas (por exemplo, orquídeas).

Ao contrário das epífitas, as plantas parasitas absorvem nutrientes dos seus hospedeiros vivos. A cuscuta não fotossintética, por exemplo, é um holoparasita (ou seja, parasita total) que depende completamente do seu hospedeiro. Hemiparasitas (ou seja, parasitas parciais), como o visco, usam o seu hospedeiro para obter água e minerais, mas são totalmente fotossintéticos. Enquanto que tanto a cuscuta como o visco empregam haustoria para desviar os nutrientes dos hospedeiros, outras espécies parasitas encostam-se em micorrizas associadas a outras plantas para absorverem nutrientes (por exemplo, a Monotropa uniflora). A Monotropa uniflora não é fotossintética e conta com essa interação para sobreviver. Nas relações parasita-plantas, os parasitas obtêm nutrientes às custas dos hospedeiros.

Plantas carnívoras são fotossintéticas, mas vivem em habitats que não possuem nutrientes essenciais, como nitrogénio e fósforo. Essas plantas complementam a sua dieta pobre em nutrientes, prendendo e consumindo insetos e outros animais pequenos. As plantas carnívoras desenvolveram folhas modificadas que ajudam na captura de presas através de funis (por exemplo, planta jarro), tentáculos pegajosos (por exemplo, Drosera), ou mecanismos semelhantes a mandíbulas (por exemplo, dioneia). Relações entre plantas carnívoras e pequenos animais são relações fundamentalmente predador-presa. Compreender essas adaptações nutricionais vegetais revela informações ecológicas importantes, como que nutrientes são essenciais para o crescimento das plantas, bem como o estado dos nutrientes de um determinado habitat.


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