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34.20: Epifitas, parásitos y carnívoros
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Epiphytes, Parasites, and Carnivores
 
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34.20: Epiphytes, Parasites, and Carnivores

34.20: Epifitas, parásitos y 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.

Las plantas a menudo forman relaciones mutualistas con hongos o bacterias que habitan en el suelo para mejorar la capacidad de absorción de nutrientes de sus raíces. Los hongos que colonizan la raíz (por ejemplo, micorrizas) aumentan la superficie de la raíz de una planta, lo que promueve la absorción de nutrientes. Mientras que la colonización de raíces, las bacterias fijadoras de nitrógeno (por ejemplo, rizobia) convierten el nitrógeno atmosférico (N2)en amoníaco (NH3),poniendo el nitrógeno a disposición de las plantas para diversas funciones biológicas. Por ejemplo, el nitrógeno es esencial para la biosíntesis de las moléculas de clorofila que capturan la energía lumílica durante la fotosíntesis. Las bacterias y los hongos, a cambio, obtienen acceso a los azúcares y aminoácidos secretados por las raíces de la planta. Una variedad de especies de plantas evolucionaron la adaptación nutricional de bacterias de raíces y hongos de raíz para prosperar.

Otras especies vegetales, como epífitas, parásitos y carnívoros, evolucionaron adaptaciones nutricionales que les permitieron utilizar diferentes organismos para la supervivencia. En lugar de competir por nutrientes biodisponibles del suelo y la luz, las epífitas crecen en otras plantas vivas (especialmente árboles) para obtener mejores oportunidades nutricionales. Las relaciones epifitas-plantas son commensales, ya que sólo los beneficios epífitas (es decir, un mejor acceso a nutrientes y luz para la fotosíntesis) mientras que su huésped no se ve afectado. Las epífitas absorben nutrientes cercanos a través de estructuras de hojas llamadas tricomas (por ejemplo, bromelias) o raíces aéreas (por ejemplo, orquídeas).

A diferencia de las epífitas, las plantas parasitarias absorben nutrientes de sus huéspedes vivos. El dodder no fotosintético, por ejemplo, es un holoparásito (es decir, parásito total) que depende completamente de su huésped. Los hemitarásitos (es decir, parásitos parciales), como el muérdago, utilizan su huésped para agua y minerales, pero por lo demás son completamente fotosintéticos. Mientras que tanto el dodder como el muérdago emplean haustoria para desviar los nutrientes de los huéspedes, otras especies parasitarias aprovechan las micorrizas asociadas con otras plantas para absorber nutrientes (por ejemplo, tuberías indias). Pipa india no es fotosintética y se basa en esta interacción para la supervivencia. En las relaciones entre parásitos y plantas, los parásitos obtienen nutrientes a expensas de los anfitriones.

Las plantas carnívoras son fotosintéticas pero viven en hábitats que carecen de nutrientes esenciales, como nitrógeno y fósforo. Estas plantas complementan su dieta pobre en nutrientes atrapando y consumiendo insectos y otros animales pequeños. Las plantas carnívoras desarrollaron hojas modificadas que ayudan a capturar presas a través del embudo (por ejemplo, planta de jarra), tentáculo pegajoso (por ejemplo, sundew) o mecanismos similares a los de la mandíbula (por ejemplo, Venus flytrap). Las relaciones carnívoras entre plantas y pequeños animales son fundamentalmente relaciones entre depredadores y presas. Comprender estas adaptaciones nutricionales de las plantas revela información ecológica importante, como qué nutrientes son esenciales para el crecimiento de las plantas, así como el estado de nutrientes de un hábitat dado.


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