Ismail Türkan.
Schrenkiella parvula
Agora que têm uma ideia de como a Schrenkiella parvula baseia o seu crescimento face à água limitada e à elevada salinidade, os cientistas vão usar plantas semelhantes para poderem fazer o mesmo.
É uma prática recorrente: quando confrontada com condições demasiado secas, salgadas, ou frias, a maioria das plantas tenta conservar os recursos, num processo que se caracteriza pelo envio de menos folhas e raízes, mas também pelo encerramento dos poros para manterem água. Em último caso, se as circunstâncias não melhorarem, estas acabam por morrer.
No entanto, algumas plantas, conhecidas como extremófitas, têm evoluído para lidar com ambientes difíceis. A Schrenkiella parvula, um membro da família da mostarda, não sobrevive apenas em condições que matariam a maioria das plantas — prospera nelas. Cresce ao longo das margens do Lago Tuz na Turquia, onde as concentrações de sal na água chegam a ser seis vezes mais elevadas do que no oceano. Num artigo recente publicado na Nature Plants, investigadores da Universidade de Stanford descobriram que a parvula de Schrenkiella cresce mais rapidamente nestas condições stressantes.
“A maioria das plantas produz uma hormona de stress que atua como um sinal de paragem do crescimento”, explicou José Dinneny, professor associado de biologia em Stanford, autor sénior do artigo à Phys. “Mas neste extremófito, é uma luz verde. A planta acelera o seu crescimento em resposta a esta hormona do stress”.
Dinneny e os seus colegas estão a estudar a Schrenkiella parvula no sentido de compreender melhor como algumas plantas lidam com condições difíceis. As suas descobertas poderão ajudar os cientistas a conceber culturas capazes de crescer em solos de menor qualidade e de se adaptarem ao stress das alterações climáticas.
“Com as alterações climáticas, não podemos esperar que o ambiente se mantenha o mesmo”, disse Ying Sun, uma investigadora pós-doutorada no Instituto Salk, que obteve o seu doutoramento em Stanford e é uma das principais autoras do trabalho. “As nossas culturas vão ter de se adaptar a estas condições em rápida mutação. Se conseguirmos compreender os mecanismos que as plantas utilizam para tolerar o stress, podemos ajudá-las a fazê-lo melhor e mais rapidamente”.
Schrenkiella parvula é um membro da família Brassicaceae, que contém couve, brócolos, nabos, e outras culturas alimentares importantes. Em áreas onde se espera que as alterações climáticas aumentem a duração e intensidade das secas, seria valioso se estas culturas fossem capazes de resistir ou mesmo prosperar naqueles períodos de seca.
Quando as plantas encontram condições secas, salgadas ou frias — todas capazes de criar stress hídrico — produzem uma hormona chamada ácido abscísico, ou ABA. Esta hormona ativa genes específicos, os quais dizem à planta como responder. Os investigadores examinaram como várias plantas da família Brassicaceae, incluindo a Schrenkiella parvula, responderam ao ABA. Enquanto o crescimento das outras plantas abrandou ou parou, as raízes de Schrenkiella parvula cresceram muito mais depressa.
A Schrenkiella parvula está também intimamente relacionada com as outras plantas do estudo e tem um genoma de tamanho muito semelhante, mas a ABA está a ativar diferentes secções do seu código genético para criar um comportamento completamente diferente. “Essa renovação da rede explica, pelo menos parcialmente, porque estamos a obter diferentes respostas de crescimento em espécies tolerantes ao stress”, disse Dinneny.
A compreensão desta resposta ao stresspode ajudar mais do que apenas as culturas alimentares, apontou Dinneny. A Schrenkiella parvula está também relacionada com várias espécies de oleaginosas que têm potencial para serem utilizadas como fontes sustentáveis de combustível de aviação ou outros biocombustíveis. Se estas plantas pudessem ser adaptadas para crescerem em condições ambientais mais duras, haveria mais terra disponível para o seu cultivo.
“Pretende-se cultivar culturas bioenergéticas em terras que não são adequadas para o cultivo de produtos alimentares, um campo agrícola que degradou o solo ou que acumulou salinidade devido a irrigação inadequada“, disse Dinneny. “Estas áreas não são propriedades agrícolas de primeira qualidade, mas terras que de outra forma seriam abandonadas”.
Dinneny e os seus colegas continuam a investigar a rede de respostas que poderiam ajudar as plantas a sobreviver em condições extremas. Agora que têm uma ideia de como a Schrenkiella parvula baseia o seu crescimento face à água limitada e à elevada salinidade, os cientistas tentarão analisar plantas relacionadas para poderem fazer o mesmo, ajustando quais os genes que são ativados por ABA.
“Estamos a tentar compreender o que é o elemento secreto para estas espécies vegetais — o que lhes permite crescer nestes ambientes únicos e como podemos usar este conhecimento para engendrar características específicas nas nossas culturas”, disse Dinneny.
