doi.org/10.1038/s41467-023-41589-9
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#Plantas
Imperceptíveis para nós, as plantas estão rodeadas por uma fina névoa de compostos transportados pelo ar que utilizam para comunicar e proteger-se.
Assim como os cheiros, esses compostos repelem herbívoros famintos e alertam as plantas vizinhas sobre a chegada de agressores.
Os cientistas conhecem essas defesas das plantas desde a década de 1980, detectando-as em mais de 80 espécies de plantas desde então.
Agora, uma equipe de investigadores japoneses implementou técnicas de imagem em tempo real para revelar como as plantas recebem e respondem a estes alarmes aéreos.
Esta foi uma grande lacuna na nossa compreensão da vibração das plantas: sabíamos como as plantas enviam mensagens, mas não como as recebem.
Neste estudo, Yuri Aratani e Takuya Uemura, biólogos moleculares da Universidade de Saitama, no Japão, e colegas equiparam uma bomba para transferir compostos emitidos por plantas feridas e infestadas de insetos para os seus vizinhos não danificados, e um microscópio de fluorescência para observar o que aconteceu.
Lagartas (Spodoptera litura) foram colocadas em folhas cortadas de tomateiros e Arabidopsis thaliana, uma erva daninha comum na família da mostarda, e os pesquisadores imaginaram as respostas de uma segunda planta Arabidopsis intacta e livre de insetos a esses sinais de perigo.
Essas plantas não eram ervas daninhas comuns: elas haviam sido geneticamente alteradas para que suas células contivessem um biossensor que brilhava em verde quando um influxo de íons de cálcio era detectado.
A sinalização de cálcio também é algo que as células humanas usam para se comunicar.
A equipe usou uma técnica semelhante para medir sinais de cálcio em um estudo realizado no ano passado com plantas fluorescentes de Mimosa pudica, que movem rapidamente suas folhas em resposta ao toque, para evitar predadores.
Desta vez, a equipe visualizou como as plantas responderam ao serem banhadas em compostos voláteis, que as plantas liberam segundos após serem feridas.
Nature Communications, 2023)
Não foi uma configuração natural; os compostos foram concentrados em uma garrafa plástica e bombeados para a planta receptora a uma taxa constante, mas isso permitiu aos pesquisadores analisar quais compostos estavam na mistura pungente.
Como você pode ver no vídeo acima, as plantas não danificadas receberam as mensagens de seus vizinhos feridos em alto e bom som, respondendo com rajadas de sinalização de cálcio que ondularam pelas folhas estendidas.
Analisando os compostos transportados pelo ar, os pesquisadores descobriram que dois compostos chamados Z-3-HAL e E-2-HAL induziram sinais de cálcio em Arabidopsis.
Eles também identificaram quais células são as primeiras a responder aos sinais de perigo, projetando plantas de Arabidopsis com sensores fluorescentes exclusivamente em células de guarda, mesofilo ou epidérmicas.
As células guarda são células em forma de feijão nas superfícies das plantas que formam estômatos, pequenos poros que se abrem para a atmosfera quando as plantas “respiram” CO2.
As células mesofílicas são o tecido interno das folhas e as células epidérmicas são a camada mais externa ou casca das folhas das plantas.
Quando as plantas de Arabidopsis foram expostas ao Z-3-HAL, as células guarda geraram sinais de cálcio em cerca de um minuto, após o qual as células do mesofilo captaram a mensagem.
Além do mais, o pré-tratamento das plantas com um fitohormônio que fecha os estômatos reduziu significativamente a sinalização de cálcio, sugerindo que os estômatos atuam como as narinas da planta.
“Finalmente desvendamos a intrincada história de quando, onde e como as plantas respondem às mensagens de alerta transportadas pelo ar dos seus vizinhos ameaçados”, diz Masatsugu Toyota, biólogo molecular da Universidade de Saitama, no Japão, e autor sénior do estudo.
“Esta rede de comunicação etérea, escondida da nossa visão, desempenha um papel fundamental na proteção oportuna das fábricas vizinhas contra ameaças iminentes.” O estudo foi publicado na Nature Communications.
Publicado em 18/01/2024 21h05
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