Tese de Saura da Silva, no Instituto de Biociências da Unesp de Botucatu, diz que País é cenário importante do processo ao possuir 70 das 95 espécies
Importante descoberta científica aponta o Brasil para o berço ancestral das plantas carnívoras. O País concentra 70 das 95 espécies encontradas na América Latina. Elas são exuberantes em todas as cores e tamanhos. Algumas delas têm centímetros, outra chegam a metros.
A bióloga Saura Rodrigues da Silva, aluna do programa de pós-graduação de doutorado em ciências biológicas do Instituto de Biociências (IB) de Botucatu, é autora de amplo estudo, inclusive de artigo científico intitulado "Colonização pela água", divulgado recentemente na revista "Molecular Phylogenetics and Evolution", em que aponta a evolução deste gênero de planta.
A pesquisadora conta que as plantas carnívoras, na sua vida ancestral, possuem características terrestres, levando, provavelmente devido à adaptação ao meio, às demais formas de vida. O Brasil é o país que detém o maior número das Utricularia, espécie que desperta muito interesse dos pesquisadores internacionais por ser carnívora e possuir os menores genomas entre todas as plantas com flores.
Saura da Silva explica que esse gênero teria surgido na América Latina do Sul por volta de 39 milhões de anos atrás. A partir dali, teria se espalhado para a Austrália e depois para a África. E a dispersão dessas sementes, por longas distâncias, pode ter ocorrido de fragmentos de plantas ao se instalarem em patas de aves migratórias ou até mesmo a dispersão pelo vento.
A bióloga conta que para fazer a pesquisa contou com a colaboração de especialistas de outros países. A análise foi feita de sequências de DNA, o que ajudou a identificar marcadores específicos pelos quais determinam a linhagem ancestrais.
"As mudanças que ocorreram nas regiões do DNA, chamadas de 'marcadores', podem contar o que ocorreu na história evolutiva de espécie, principalmente se aliado a informações de fósseis e eventos geológicos podemos datar essa história e tentar interferir a respeito do que ocorreu com elas ao longo tempo", explicou a pesquisadora em entrevista por e-mail ao Jornal da Cidade.
As plantas carnívoras despertam muita atenção pela sua capacidade de atrair pequenos animais, incluindo os insetos e até anfíbios, répteis e aves através de armadilhas compostas por folhas modificadas e utilizar os nutrientes de suas presas. Esse tipo de vegetação habita geralmente solos pobre, mas também vivem no solo úmido de áreas ensolaradas, outras crescem em rios e lagos.
Pesquisa sequencia DNA de planta carnívora para descobrir evolução
A bióloga Saura Rodrigues da Silva é autora da pesquisa feita sobre o estudo sistemático, evolução e genômica das plantas carnívoras encabeçado como tese de mestrado no programa de Pós-Graduação de doutorado em Ciências Biológicas (Botânica) do Instituto de Biociências (IB) da Unesp de Botucatu. A novidade do estudo é de que a origem de plantas carnívoras é a América Latina e indica que o berço ancestral desses vegetais pode ser o Brasil.
As plantas carnívoras têm capacidade de atrair pequenos animais, incluindo insetos, aracnídeos e até mesmo anfíbios, répteis e aves. Espalhadas pela mundo, são 240 espécies desse gênero que vivem no solo úmido de áreas ensolaradas, outras crescem em rios e lagos. No Brasil, há cerca de 70 das 95 encontradas na América do Sul, mas ainda não há certeza se o País tem o maior número dessas espécies.
O JC entrevistou a bióloga, que está na elaboração final de sua tese. Ela é doutoranda em Biologia Vegetal e mestre em Genética e Melhoramento de Plantas e licenciada e bacharel em Ciências Biológicas na Universidade Estadual de São Paulo (Unesp), campus Jaboticabal. O trabalho contou com a colaboração de especialistas de outros países. A região de Bauru e Botucatu tem espécie de plantas carnívoras. A seguir os principais trechos da entrevista:
JC - O berço do grupo das plantas carnívoras é a América Latina? Como chegou a essa hipótese?
Saura Rodrigues da Silva - O berço do grupo das plantas carnívoras pode ser a América do Sul. Como existe maior diversidade de espécies na América do Sul, há grandes chances da origem do grupo ser aqui.
JC - A partir de análise de sequências de DNA foi possível identificar os marcadores que determinam as linhagens ancestrais?
Saura Rodrigues - Sim, as mudanças que ocorreram nestas regiões do DNA, chamadas de 'marcadores', podem contar o que ocorreu na história evolutiva de espécies, principalmente se aliada a informações de fósseis e eventos geológicos podemos datar essa história e tentar inferir a respeito do que ocorreu com elas ao longo do tempo. A participação internacional ocorreu pelo interesse de alguns pesquisadores pelas Utricularia, já que essas plantas possuem, além da carnivoría, os menores genomas entre todas as plantas com flores.
JC - Como ocorreu a evolução das Utricularias? O Brasil é o país que detém o maior número dessa espécie?
Saura Rodrigues - O gênero teria surgido na América do Sul por volta de 39 milhões de anos atrás. A partir dali, teria se espalhado para a Austrália a 17 milhões de anos e depois para a África, por volta de 16 milhões de anos. Partindo da América do Sul ainda houve um grupo de plantas que há 12 milhões de anos atrás alcançaram a América do Norte e depois para a Ásia e novamente alcançaram a África. Hoje, esse gênero é um dos mais amplamente distribuídos e representa cerca de 35% de todas as plantas carnívoras existentes. No Brasil há cerca de 70 das 95 encontradas na América do Sul, sendo 20 endêmicas. Não temos certeza se o Brasil tem o maior número de espécies...tem muitas na Venezuela também...acreditamos que sim, mas prefiro não enfatizar pois não temos certeza.
JC - Como ocorreu a dispersão por longas distâncias das sementes dessas plantas?
Saura Rodrigues - Muito provavelmente se deu por meio de fragmentos de plantas que se instalaram em patas de aves migratórias ou parte dessa dispersão deve ter sido feita pelo vento se considerarmos que as espécies do gênero possui sementes diminutas (parece uma poeirinha fina) que pode ser facilmente dispersada pelo vento.
JC - As plantas carnívoras na sua forma de vida ancestral seriam terrestre? Por que essa plantas evoluíram para colonização aquática?
Saura Rodrigues - Sim, as espécies que possui características ancestrais dentro do grupo são terrestres, portanto, possivelmente a forma de vida terrestre é ancestral, levando, provavelmente devido adaptação ao meio, as demais formas de vida. Esse grupo de plantas carnívoras, além de serem terrestres e aquáticas, ainda podem colonizar ambientes extremos como dentro de bromélias (na forma de epifíticas), em cima de pedras (litofíticas), e até na cabeceira de cachoeira (estas espécies possuem uns 'grampos' chamados de apressórios para se fixar na rocha e aguentar a correnteza das cachoeiras). Todos os locais onde coloniza possuem baixo conteúdo de nutrientes que é suplementado pelas presas que captura.
JC - A adaptação ao ambiente desfavorável transformou essas plantas em "carnívoras"?
Saura Rodrigues - Na verdade não se sabe ao certo como as Utricularias se 'transformaram' em carnívoras, mesmo porque há diversas outras famílias de plantas carnívoras que não está relacionada a esta que estamos conversando em questão. De acordo com dados atuais, são mais de 600 plantas entre as plantas com flores que podem ser consideradas carnívoras, distribuídas em 9 linhagens independentes em 5 famílias. Mas uma das hipóteses mais plausíveis é que, sim, as plantas carnívoras se tornaram carnívoras por causa da pressão de seleção do ambiente com falta de nutrientes. Nós que estudamos como se deu a evolução dos organismos sempre estamos tentando descobrir a 'verdade', mas a realidade é que nós somente podemos fazer hipóteses sobre o que ocorreu e não necessariamente afirmar.
JC - O que muda na biologia essa descoberta? Foi um surpresa atribuir à América Latina ou a Brasil como o berço das plantas carnívoras?
Saura Rodriigues - É mais uma descoberta científica entre tantas outras. A ciência se constrói como um quebra cabeças sem fim... pedacinho por pedacinho vamos descobrindo evidências pequenas para assim dar mais sentido as questões 'maiores'.
JC - Qual é a importância dessas plantas ao meio ambiente?
Saura Rodrigues - Nunca foi avaliado o impacto dessas plantas no ambiente. Mas todo ecossistema é frágil, sempre que retiramos uma espécie, ou a impactamos, toda uma rede de interações é afetada então há consequências, mas não se sabe ao certo a magnitude. Elas podem servir como bioindicadores. Nos últimos anos, nosso grupo de pesquisa tem observado uma diminuição nas populações devido a antropização (ação do ser humano sobre o meio ambiente).
JC - Por que o sequenciamento completo da planta brasileira Utricularia pode transformá-la em mais uma opção para estudos de genética?
Saura Rodrigues - No geral, as Utricularias e Genlisea (outro grupo de plantas carnívoras que estudamos), tem espécies em que seu genoma é bem pequeno - inclusive os menores entre todas as plantas com flores - e alguns genomas um pouco maiores. As utriculárias, por exemplo, podem ter genomas de 79Mb a 706Mb, menor do que a planta que usamos para modelo de estudos genômicos, morfológicos e fisiológicos, Arabidopsis thaliana (com cerca de 135Mb), que até antes da descoberta sobre o tamanho das utriculárias, era considerado o menor. Hoje, para Utricularia, foram sequenciados o genoma nuclear de Utricularia gibba. Que é uma planta aquática com genoma de 100Mb. Contudo, no nosso laboratório, nós estamos investigando como são os genomas um pouco maiores de Utricularia, como da espécie Utricularia reniformis, que coloniza ambientes terrestres. Para entendermos melhor o porque esses genomas estão expandindo e contraindo e se, por exemplo, o ambiente poderia ser algum fator responsável por essas modificações.
Espécies têm variedades
O gênero botânico Utricularia, da família Lentibulariaceae, possui 214 espécies, o maior de plantas carnívoras, sendo apenas ausente na Antártida e ilhas oceânicas. De acordo com a wikipédia, este gênero tinha 250 espécies até que o botânico Peter Taylor o reduziu a 214 no seu estudo exaustivo The genus Utricularia - a taxonomic monograph publicado por HMSO (1989).
A classificação de Taylor é geralmente aceita, ainda que a sua divisão do gênero em dois subgêneros se mostrou logo obsoleta, consta no site. Os estudos de genética molecular confirmaram as secções de Taylor, com algumas modificações, mais reinstalando a divisão do gênero em três subgêneros, constata a Wikipédia.
Grupo de planta de cor variada
O que também chama atenção é a variedade das plantas carnívoras Utricularia que vêm sendo pesquisadas nas mais diversas cores e tamanhos. Há aquelas que vivem no solo úmido e outras que crescem em rios e lagos.
As espécies carnívoras predominantemente estão espalhadas na faixa tropical do Planeta, por isso o Brasil é onde se concentra grande parte. Das 95 na América Latina, pelo menos 70 estão em território brasileiro.
Mas há um menor número de espécies no sul da Europa e da África. As mais bem adaptadas ao seu habitat são encontradas no Alasca, Escandinávia e deserto australiano, conforme o site Wikipédia.
Em artigo publicado pela bióloga Saura Rodrigues da Silva, sob orientação do biólogo Vitor Miranda, da Unesp de Jaboticabal, na revista Molecuar Phylogenetics and Evolution destaca que uma regra geral da evolução é que as espécies mais apresentam menos diferenças genéticas entre si.
Na revista da Fapesp na edição de janeiro, que aborda o artigo científico de Saura referente a "Colonização pela água", aponta que o estudo demonstra que a forma de vida ancestral das Utricularias seria terrestre, mas as mudanças evolutivas da planta podem ter ocorrido mais de uma vez dentro do gênero.
De acordo com a publicação, a colonização aquática seria uma adaptação a locais mais pobres em nutrientes. Em situações de escassez, a capacidade de capturar presas na água pode ser um grande diferencial para a subsistência.
O biólogo Vitor Miranda, em entrevista à revista da Fapesp, explica que "as carnívoras realizam a fotossíntese pelas folhas, como a maior parte das plantas, mas complementam a nutrição com nitrogênio e fósforo que obtêm de suas presas."
O conceito de planta carnívora são os gêneros que têm capacidade de atrair pequenos animais, incluindo insetos, aranhas e até mesmo pequenos anfíbios e aves. Essas espécies têm armadilhas composta por folhas modificadas que digerem (por meio de enzimas digestivos e utilizam os nutrientes de suas presas.
A famílias de carnívoras com folhas e outras que são unidas pelas bordas formando um comprido jarro. De acordo com o site wikipédia, algumas espécies de aranhas-caranguejo podem viver nas armadilhas das plantas carnívoras para caçar suas presas, porém como apenas sugam os fluidos dos insetos nem a planta nem o aracnídeo saem prejudicados.