Cientistas filmam planta ‘falando’ com sua vizinha, e as imagens são incríveis
Invisíveis aos nossos olhos, as plantas estão imersas em uma névoa sutil de compostos no ar que utilizam para se comunicar e se proteger. Esses compostos, semelhantes a odores, servem para afastar herbívoros famintos e alertar plantas próximas sobre perigos iminentes.
Esses mecanismos de defesa botânicos são conhecidos pelos cientistas desde a década de 1980, tendo sido detectados em mais de 80 tipos de vegetais. Recentemente, um grupo de pesquisadores japoneses usou técnicas de imagem avançadas para desvendar como as plantas percebem e reagem a esses alertas aéreos.
Um aspecto pouco compreendido da comunicação vegetal era como as plantas recebiam essas mensagens, apesar de já sabermos como eram enviadas. Nesta pesquisa, Yuri Aratani, Takuya Uemura e seus colegas da Universidade de Saitama no Japão criaram um sistema para transferir as emissões de plantas danificadas e infestadas de insetos para suas vizinhas intactas, observando as reações através de um microscópio de fluorescência.
Os cientistas introduziram lagartas (Spodoptera litura) em folhas de tomateiro e Arabidopsis thaliana, uma planta comum na família das mostardas. Eles monitoraram como uma segunda planta de Arabidopsis, intacta e livre de insetos, reagia a esses sinais de perigo.
Estas não eram plantas comuns; elas foram geneticamente modificadas para ter células com um biossensor que emitia luz verde quando detectava um influxo de íons de cálcio, um método de comunicação também usado por células humanas.
Anteriormente, a equipe usou uma abordagem similar para rastrear sinais de cálcio em plantas de Mimosa pudica fluorescentes, conhecidas por moverem rapidamente suas folhas ao serem tocadas, como defesa contra predadores.
Desta vez, eles observaram como as plantas reagiam ao serem expostas a compostos voláteis, que são liberados segundos após serem feridas.
O experimento foi conduzido em um ambiente controlado; os compostos estavam concentrados em um recipiente de plástico e eram aplicados na planta receptora de maneira constante, permitindo aos pesquisadores analisar a composição da mistura aromática.
Como mostrado no vídeo, as plantas intactas recebiam e respondiam claramente aos sinais de socorro de suas vizinhas danificadas, exibindo explosões de sinalização de cálcio que se espalhavam por suas folhas.
Na análise dos compostos no ar, descobriu-se que duas substâncias, Z-3-HAL e E-2-HAL, induziam sinais de cálcio em Arabidopsis.
Os pesquisadores também identificaram quais células respondiam primeiro aos sinais de perigo, criando plantas de Arabidopsis com sensores fluorescentes exclusivamente em células de guarda, mesófilo ou epidérmicas.
Células de guarda, que têm formato de feijão na superfície das plantas, formam estômatos – pequenas aberturas que permitem a entrada de CO2 durante a ‘respiração’. Células de mesófilo compõem o tecido interno das folhas, enquanto células epidérmicas são a camada mais externa das folhas.
Quando expostas ao Z-3-HAL, células de guarda em plantas de Arabidopsis geravam sinais de cálcio em cerca de um minuto, seguidas pelas células de mesófilo.
Curiosamente, o tratamento prévio das plantas com um fitohormônio que fechava os estômatos reduzia significativamente a sinalização de cálcio, sugerindo que os estômatos agem como ‘narinas’ das plantas.
Masatsugu Toyota, biólogo molecular da Universidade de Saitama e autor principal do estudo, afirmou que finalmente desvendaram a história complexa de quando, onde e como as plantas respondem às mensagens aéreas de ‘alerta’ de suas vizinhas ameaçadas.
“Esta rede de comunicação etérea, oculta à nossa vista, é essencial para proteger as plantas vizinhas de perigos iminentes de maneira oportuna”, explicou Toyota.
Além disso, essa descoberta abre novas portas para entendermos melhor a sofisticada linguagem das plantas. Os cientistas estão apenas começando a compreender a complexidade dessas interações e como elas podem ser aplicadas para melhorar a agricultura e a sustentabilidade ambiental.
A natureza tem um modo incrível de se comunicar e defender, e as plantas, muitas vezes vistas como seres passivos, na verdade possuem um sistema de comunicação dinâmico e reativo. Essa pesquisa evidencia que as plantas não estão simplesmente paradas, absorvendo luz e nutrientes; elas estão ativamente engajadas em uma conversa contínua com seu ambiente.
É fascinante pensar que, enquanto caminhamos por um jardim ou floresta, estamos cercados por uma sinfonia silenciosa de sinais químicos, uma dança invisível de mensagens passando de uma planta para outra. Esse estudo nos lembra de que há muito mais acontecendo no mundo natural do que podemos perceber à primeira vista.
Esses avanços na ciência botânica não apenas aumentam nosso respeito e admiração pela natureza, mas também trazem possibilidades práticas. Por exemplo, compreender esses mecanismos de sinalização pode ajudar os agricultores a criar estratégias mais eficazes para proteger as colheitas de pragas sem o uso excessivo de pesticidas.
Além disso, a pesquisa pode inspirar o desenvolvimento de novas tecnologias baseadas em princípios naturais, como sensores que detectam e respondem a mudanças ambientais de maneira semelhante às plantas.
Em suma, o estudo conduzido pela equipe da Universidade de Saitama revela um aspecto extraordinariamente intrigante do mundo vegetal. Ele não apenas aprofunda nosso entendimento sobre a ecologia das plantas, mas também nos lembra da intrincada interconexão entre todas as formas de vida e do valor inestimável da biodiversidade. À medida que continuamos explorando esses fenômenos, nossa apreciação pelo mundo natural e nossa capacidade de viver em harmonia com ele só tendem a crescer. [Science Alert]
