Por que isso importa: Desde a década de 1980, sabe-se que as plantas possuem mecanismos de defesa que operam através do ar. Recentemente, uma equipe de pesquisadores japoneses não apenas demonstrou, mas também capturou visualmente como funciona essa forma sutil de comunicação.
Quando sob estresse ou ameaçadas, as plantas podem “gritar” e liberar uma substância fina e volátil que permite que outras plantas saibam que algo está errado. Um novo estudo explica como funciona este mecanismo de defesa e como as plantas verdes podem enviar mensagens de alerta através de compostos orgânicos voláteis (COV) específicos.
Os VOCs são liberados por plantas danificadas mecanicamente, explica o estudo, e podem induzir várias respostas de defesa em plantas vizinhas. Esta sinalização baseada em VOC foi projetada para proteger as plantas contra ameaças ambientais. No entanto, a mecânica precisa da transdução sensorial de VOC permaneceu em grande parte desconhecida até agora.
Liderada por Yuri Aratani, uma equipe da Universidade de Saitama especializada em biologia molecular desenvolveu um método de imagem inovador. Os pesquisadores japoneses montaram uma bomba para transferir COVs emitidos por plantas feridas ou infestadas de insetos para plantas não danificadas, com um microscópio de fluorescência observando o processo contínuo de mensagens bioquímicas.
Os cientistas deixaram lagartas (Spodoptera litura) comer folhas de tomate e Arabidopsis thaliana, uma erva daninha comum na família da mostarda. Os COV liberados foram então transferidos para uma segunda planta de Arabidopsis livre de insetos. As plantas foram geneticamente modificadas para expressar um biossensor fluorescente em suas células, que emitia uma luminescência verde quando um fluxo de íons de cálcio estava presente.
Essa sinalização de cálcio, método de comunicação também utilizado pelas células humanas, foi confirmada pelos pesquisadores como eficaz na comunicação das plantas. Quando as plantas não danificadas receberam VOCs de plantas feridas, explica o estudo, elas responderam com rajadas de sinalização de cálcio que ondularam pelas folhas.
Os pesquisadores identificaram dois compostos diferentes transportados pelo ar, ou “voláteis de folhas verdes” (Z-3-HAL, E-2-HAL), que foram responsáveis pelo aumento na concentração de cálcio nas células guarda, células mesofílicas (dentro do tecido interno das folhas). ) e células epidérmicas (mais externas) nas folhas. Quando tratado com um fitohormônio que fecha os estômatos, os pequenos poros através dos quais as plantas “respiram” o CO2 do ar, o processo de sinalização do cálcio foi significativamente reduzido.
De acordo com o biólogo de Saitama, Masatsugu Toyota, o estudo finalmente revela a intrincada história de “quando, onde e como” as plantas respondem às mensagens de alerta transmitidas pelo ar. Esta rede de comunicação etérea, escondida da vista humana, desempenha um papel fundamental nos mecanismos de defesa das plantas, disse Toyota.
