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Raízes podem nos ensinar a proteger plantações das mudanças climáticas

As plantas ocupam a Terra há muito mais tempo do que os seres humanos. Essa longevidade não é à toa: estas formas de vida são complexas e altamente adaptáveis. O estudo de estruturas, como suas raízes, pode nos ajudar a proteger espécies agrícolas frente aos cenários de mudanças climáticas intensificadas pela ação humana.

Embora as plantas possam parecer seres simples, anos e anos de evolução fizeram delas organismos especialistas em conseguir os recursos necessários para sua sobrevivência mesmo fixas em um local. São sinais ambientais que guiam seu crescimento: a luz do dia, por exemplo, é um sinal para a floração em certas espécies. As raízes, por sua vez, conseguem otimizar sua forma para buscar água e nutrientes.

Seção transversal da raiz do milho vista no microscópio (Imagem: Imagem: Science and Plants for Schools/CC BY-NC-SA 2.0)
Seção transversal da raiz do milho vista no microscópio (Imagem: Imagem: Science and Plants for Schools/CC BY-NC-SA 2.0)

Entender os mecanismos das plantas é importante para que a humanidade possa proteger estas espécies de um fenômeno que ela mesma vem causando: as mudanças climáticas e seus eventos extremos associados.

A raiz da questão

Até pouco tempo atrás, os cientistas não compreendiam totalmente como as raízes detectam água nas suas proximidades. A água é uma substância vital e tanto sua falta quanto seu excesso podem ser um problema. Com secas ou tempestades intensas se tornando mais frequentes, é importante compreender a resposta das plantas a cada cenário para torná-las mais resilientes a estes eventos.

Cientistas descobriram que as raízes se ramificam horizontalmente, mas são capazes de pausar esse processo quando perdem contato com a água e priorizar outras direções. Esse sistema de controle de crescimento foi chamado de hidrossinalização.

Estômatos são estruturas na parte inferior das folhas que controlam a perda de água e as trocas gasosas (Imagem:  Marc Perkins/OCC Biology Department/CC BY-NC 2.0)
Estômatos são estruturas na parte inferior das folhas que controlam a perda de água e as trocas gasosas (Imagem: Marc Perkins/OCC Biology Department/CC BY-NC 2.0)

A perda de contato com a água não é sentida pelas plantas diretamente pela medição da umidade, mas por elas sentirem que outras moléculas, solúveis na água, não estão sendo transportadas. Isso só é possível porque – diferentemente de células animais – as células vegetais estão ligadas por microporos.

Uma das moléculas transportadas é o hormônio auxina, que dá início à ramificação das raízes. Quando uma raiz atinge, por exemplo, um bolsão de ar no solo sem água, o movimento deste hormônio neste sentido é interrompido. Ele é direcionado para outro local onde possa haver água, ao mesmo tempo que outro hormônio, o ABA, corre na direção contrária fechando os poros que ligam as células.

Um sinal da evolução

Os cientistas responsáveis pela descoberta notaram que o mecanismo é semelhante ao que acontece nas folhas para evitar a perda de água. Nelas, são os estômatos, pequenos poros na sua face inferior, que regula a transpiração.

Tomates usam o mesmo mecanismo de transporte de água que milho e trigo, apesar de terem origens geográficas diferentes (Imagem: tycoon101/envato)
Tomates usam o mesmo mecanismo de transporte de água que milho e trigo, apesar de terem origens geográficas diferentes (Imagem: tycoon101/envato)

O tomate, o milho, o trigo e a cevada, quatro espécies de origens diferentes e de grande importância econômica, todos usam esse mecanismo. Isso é um indicativo da evolução de plantas com flores, 200 milhões de anos mais novas que as que não possuem essa estrutura, como as samambaias.

Esse traço evolutivo permite que essas plantas ocupem um maior número de ecossistemas que as plantas sem flores. Entender estes mecanismos se torna cada vez mais importante com as mudanças nos padrões de precipitação ao redor do mundo.

Fonte: Canaltech

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