Cientistas filmam planta ‘conversando’ com seu vizinho, e o vídeo é incrível: WebCuriosos

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. Mais recentemente, uma equipa de investigadores japoneses utilizou 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.

No estudo, publicado no ano passado, Yuri Aratani e Takuya Uemura, biólogos moleculares da Universidade Saitama, no Japão, e colegas equiparam uma bomba para transferir compostos emitidos por plantas feridas e infestadas de insetos para seus vizinhos não danificados, e um microscópio de fluorescência para observar o que aconteceu.

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Lagartas (Spodoptera litura) foram fixados em folhas cortadas de tomateiro e Arabidopsis thalianauma erva daninha comum na família da mostarda, e os pesquisadores visualizaram as respostas de uma segunda planta intacta e livre de insetos. Arabidopsis plante-se para esses sinais de perigo.

Essas plantas não eram ervas daninhas comuns: elas foram geneticamente alteradas para que suas células contivessem um biossensor que brilhava em verde quando um influxo de íons de cálcio era detectado. Sinalização de cálcio é algo que as células humanas também usam para se comunicar.

A equipe usou uma técnica semelhante para medir sinais de cálcio em um estudo do ano passado sobre células fluorescentes. Mimosa pudica plantas, que mova 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.

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 através da engenharia. Arabidopsis plantas com sensores fluorescentes exclusivamente em células de guarda, mesofilo ou epidérmicas.

Células de 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 do mesofilo são o tecido interno das folhas e células epidérmicas são a camada mais externa ou casca das folhas das plantas.

Quando Arabidopsis plantas 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 do cálcio, sugerindo que os estômatos atuam como as “narinas” da planta.

“Finalmente revelamos a intrincada história de quando, onde e como as plantas respondem às ‘mensagens de alerta’ transmitidas pelo ar de seus vizinhos ameaçados”, disse Masatsugu Toyota, biólogo molecular da Universidade de Saitama, no Japão, e autor sênior do estudo. explicado quando o estudo foi publicado.

“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 em Comunicações da Natureza.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em janeiro de 2024.