Experimentos envolvendo bioeletricidade e análises estatísticas explicam oscilações que podem, por exemplo, determinar a direção do crescimento das plantas
Alguns dos ciclos das plantas mais conhecidos estão relacionados às estações do ano, tais como o surgimento das flores ou a queda de folhas. Estes ritmos naturais podem ser explicados pela variação da intensidade da luz solar a cada época. Entretanto, estudos recentes mostraram que as estruturas dos vegetais realizam oscilações independentes entre si, evidenciando um sistema bastante sofisticado de interações.
Este é o caso de uma estrutura reprodutiva estudada pela professora Maria Teresa Portes, do Instituto de Biociências (IB) da USP, chamada de saco polínico de um exemplar da espécie Arabidopsis thaliana . Os experimentos realizados por ela envolveram a bioeletricidade: “medir as diferenças de potencial no interior de uma célula para avaliar o fluxo de íons que sinalizam o movimento do tubo de pólen. Os sinais elétricos captados são, então, amplificados. A vantagem desta técnica é que ela é não invasiva, preserva o sistema intacto.”
Em seguida, os dados foram analisados em um modelo matemático baseado na teoria da complexidade, proposto pelo pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP, Daniel Damineli, que também assina o artigo cientifico publicado na revista Current Opinion in Cell Biology . Segundo ele, um dos pontos relevantes deste artigo foi evidenciar que “as plantas são mais dinâmicas do que imaginamos e interagem com o seu redor de forma não linear. A matemática foi usada para entender como os canais iônicos geram oscilações rápidas”.
A maneira nova de representar como as partes da planta têm um ritmo próprio proposta por pesquisadores da USP se destacou no universo acadêmico e até nas redes sociais, como o Twitter. O infográfico representa as oscilações das diferentes estruturas dos vegetais e evidencia um sistema bastante sofisticado de interações.
Sacos polínicos
Sacos ou tubos polínicos são estruturas que estouram num determinado momento para liberar os esporos e realizar a fecundação. Segundo os autores, as oscilações são importantes nesse processo para explicar o crescimento incomum do saco polínico: “a nossa hipótese do papel da bioeletricidade nos tubos polínicos pode ser entendida fazendo um paralelo com os potenciais de ação [comunicação elétrica] dos neurônios. Os sacos polínicos têm uma onda do potencial de ação estabilizado na ponta da célula e, com isso, induzem à diferenciação de um polo celular. A localização dessa onda poderia determinar a direção do crescimento, sendo possível a orientação em direção a sinais vindos do óvulo. Os pulsos da onda geram oscilações na taxa de crescimento”, explica Daniel Damineli.
*Ana Fukui é pós-doutoranda da FMUSP e bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp)