Mostram pela primeira vez o fascinante processo pelo qual as plantas se defendem contra as ameaças

Tendemos a pensar que as plantas são passivas e indefesas, mas não é bem assim. Um novo e fascinante estudo em que os cientistas usaram luz fluorescente para poder visualizar sinais de alarme no interior das plantas, mostra como nossas pequenas amigas mobilizam suas defesas. A nova pesquisa publicada no começo da semana pela Science (dica do amigo Rusmea, via Facebook) proporciona uma visão sem precedentes do sinal emitido no interior das plantas quando estão sofrendo um ataque.

Um segundo ou dois após a planta receber uma ferida, como uma mordida de uma lagarta, um sinal de advertência se irradia desde a localização da ferida, se estendendo através de toda a planta em um processo que leva menos de 120 segundos. A planta, agora consciente de que está sendo atacada -ou ao menos tão “consciente” como pode ser uma planta- pode responder à ameaça liberando um contra-atraque químico.

Os cientistas conhecem este sistema de sinalização faz bastante tempo, mas o novo estudo, realizado por pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, Agência de Ciência e Tecnologia do Japão e várias outras instituições, é o primeiro em mostrar este notável mecanismo de defesa em ação. Ademais, o estudo oferece novos conhecimentos sobre os processos biológicos que subjazem este mecanismo de defesa do sistema nervoso, que ainda é pouco conhecido.

-"Sabemos que se alguém causa algum dano a uma folha, ocorre uma descarga elétrica que se propaga através da planta", disse o botânico Simon Gilroy. "O que desencadeia essa descarga elétrica, e como se move através da planta, é algo que ainda não sabemos."

Simon Gilroy, professor da Universidade de Wisconsin-Madison e co-autor do novo estudo.

Gilroy e seu colega Masatsugu Toyota, que dirigiu a pesquisa, suspeitavam que o cálcio tinha algo a ver com isto. Sabe-se que os íons de cálcio, que produzem uma carga elétrico, cumprem tarefas de alerta nas plantas, particularmente quando respondem as condições ambientais. Os cientistas tiveram dificuldades para visualizar esse movimento dentro das plantas, o que nos levou a uma solução fascinante. Para ver como o cálcio se move em tempo real, Toyota e seus colegas modificaram plantas por meio de bioengenharia, de forma que produzissem uma proteína que se torna fluorescente ao redor do cálcio, iluminando o interior das plantas como se fosse uma árvore de Natal.

Mediante o uso de microscópios e biosensores avançados, os pesquisadores conseguiram rastrear a presença e volume do cálcio em resposta a diversas lesões, como mordidas de lagartas, o corte de uma tesoura ou quando sentem que são amassadas.

Enquanto experimentavam com pés de mostarda, os pesquisadores observaram como as plantas se iluminavam à medida que o cálcio ia se afastando da lesão para suas outras folhas. O sinal propaga-se a uma velocidade de um milímetro por segundo, que é suficientemente rápido para que chegue aos cantos mais afastados da planta em menos de dois minutos. Os traços de cálcio se disseminam pela planta através do sistema vascular ou circulatório.

Após o sinal de advertência cessar a propagação, as folhas começaram a libertar os hormônios encarregados da defesa se preparando para futuros ataques. As plantas, além de liberar substâncias químicas que iniciam o processo de reparo, podem liberar substâncias nocivas para os insetos.

Esta última pesquisa amplia o trabalho realizado pelo cientista suíço Ted Farmer, que previamente demonstrou que os sinais elétricos relacionadas com a defesa dependem do glutamato, um neurotransmissor importante nos mamíferos e um agente que as plantas utilizam como sinal de alerta.

Em um experimento secundário, Toyota e seus colegas demonstraram que essa capacidade para fazer sinais a longa distância desaparece nas plantas que têm perderam sua capacidade para liberar glutamato através de duas mutações genéticas específicas. Isto sugere que o glutamato, quando liberado desde o ponto de uma lesão, desencadeia a segregação de cálcio, uma ação que ainda não tinham documentado previamente em plantas.

No artigo da Science: Insights os biólogos Glória Muday e Heather Brown-Harding disseram que os pesquisadores precisam realizar novos experimentos para demonstrar que é o cálcio o que se move longas distâncias ao redor da planta, e não o glutamato.

Tudo isto resulta bastante surpreendente para um organismo imóvel e necessitado de um sistema nervoso central. As plantas não podem fugir, nem lutar com garras e dentes, mas também não estão completamente indefesas.

Fonte: Science Daily.