Uma equipa de investigadores da Universidade de Zurique descobriu que as plantas beneficiam de uma maior variedade de interações com polinizadores e herbívoros. As plantas que são polinizadas por insetos e precisam se defender dos herbívoros evoluíram para se adaptarem melhor aos diferentes tipos de solo.
As plantas obtêm nutrientes e água do solo. Uma vez que diferentes tipos de solo diferem na sua composição química e física, as plantas necessitam de adaptar a sua fisiologia para optimizar este processo em diferentes tipos de solo.
Este processo evolutivo leva à formação de ecótipos, isto é, “raças de plantas” adaptadas localmente que diferem ligeiramente na aparência e podem não mais ser facilmente cruzadas. O último efeito é considerado o primeiro passo para a formação de espécies separadas. A adaptação das culturas aos tipos de solo locais também é crucial para a produtividade agrícola.
Uma equipa de investigadores liderada pelo biólogo Florian Schiestl, do Departamento de Botânica Sistemática e Evolutiva da Universidade de Zurique, descobriu agora que a interação das plantas com polinizadores e insetos herbívoros influencia a sua adaptação aos tipos de solo e, portanto, a formação de ecótipos. Numa experiência de dois anos, cerca de 800 plantas suecas foram cultivadas ao longo de 10 gerações em diferentes tipos de solo numa estufa. Um grupo foi polinizado por abelhas, outro manualmente; além disso, as plantas foram cultivadas com e sem pulgões (como herbívoros).
No final da experiência evolutiva, os investigadores investigaram até que ponto as plantas nos dois tipos de solo diferiam em forma e composição e até que ponto se tinham adaptado ao solo. Em termos de forma, verificou-se que apenas as plantas polinizadas por abelhas apresentavam diferenças claras entre os tipos de solo, enquanto os grupos de plantas polinizadas manualmente permaneceram praticamente os mesmos.
No que diz respeito à adaptação aos tipos de solo, os investigadores encontraram mesmo adaptação significativa apenas em plantas polinizadas por abelhas com pulgões após os dois anos de evolução experimental, enquanto nenhuma adaptação significativa aos tipos de solo foi observada nos outros grupos.
O estudo, financiado pela Fundação Nacional Suíça para a Ciência (SNSF), também identificou vários genes que podem desempenhar um papel crítico neste processo de adaptação. Os resultados mostram que as interações bióticas podem ter uma forte influência na capacidade das plantas de se adaptarem a fatores abióticos e que a adaptação é mais eficiente quando as plantas são expostas a uma variedade de interações.
Literatura:
Dorey, Thomas e Schiestl, Florian P. A polinização por abelhas promove rápida evolução divergente em plantas que crescem em diferentes solos. Comunicações da Natureza. 27 de março de 2024. DOI: 10.1038/s41467’024 -46841-4
Dorey, T., Frachon, L., Rieseberg, LH, Kreiner, J., Schiestl, FP As interações bióticas promovem a adaptação local ao solo nas plantas. Comunicações da Natureza. 18 de junho de 2024. DOI: 10.1038/s41467’024 -49383-x