Brasil possui uma enorme diversidade vegetal e de insetos herbívoros
Por Fabrício Brasiliano – Especial / Agecom UFRN
Durante décadas, a ciência associou a evolução das flores principalmente à ação de polinizadores, como abelhas, borboletas, beija-flores e morcegos. Um estudo internacional liderado pelo professor Carlos Roberto Fonseca, do Departamento de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (DECOL/UFRN), mostra agora que outros personagens também exercem um papel decisivo nesse processo: os insetos herbívoros.
Publicado na tradicional revista científica Journal of Ecology, o trabalho The Red Queen Unveils the Sexual and Mating Strategies of Flowers investigou como insetos que se alimentam de folhas, troncos, raízes e outras partes das plantas podem influenciar diretamente as estratégias reprodutivas das flores.
A pesquisa analisou 1.884 espécies de plantas nativas da Alemanha, pertencentes a 570 gêneros, 98 famílias e 36 ordens vegetais. Os resultados indicam que espécies submetidas a maior pressão de herbivoria, ou seja, atacadas por um número maior de espécies de insetos, tendem a investir mais na reprodução cruzada, processo em que ocorre a troca genética entre indivíduos diferentes. Segundo Carlos Roberto, o estudo nasceu de uma das perguntas mais antigas e intrigantes da Biologia Evolutiva: por que o sexo evoluiu?
“Organismos assexuados passam 100% de seus genes para seus filhos, enquanto seres sexuados transmitem apenas 50%. Do ponto de vista evolutivo, isso representa uma enorme desvantagem. Então, se a reprodução sexuada é aparentemente menos eficiente, qual seria a grande vantagem que a manteve ao longo da evolução?”, indaga o pesquisador.
Para responder a essa questão, o estudo se baseou na chamada Hipótese da Rainha Vermelha, uma das teorias mais importantes da biologia evolutiva contemporânea. A hipótese sugere que a reprodução sexuada funciona como uma estratégia de defesa contra parasitas e inimigos naturais. Na prática, quando dois organismos se reproduzem sexuadamente, os descendentes recebem combinações genéticas únicas de defesa, o que dificulta a adaptação rápida de parasitas e herbívoros às suas defesas.
“Cada indivíduo possui uma combinação única ou rara de defesas antiparasitárias. Os parasitas precisam se adaptar, mas os hospedeiros também continuam gerando novas combinações genéticas. Isso cria uma corrida armamentista evolutiva permanente”, afirma Carlos Roberto.
O estudo demonstra que essa lógica também se aplica ao reino vegetal. Plantas submetidas à pressão de um número de espécies de herbívoros tendem a favorecer mecanismos que aumentam a variabilidade genética de seus descendentes, tornando-os potencialmente mais resistentes a ataques futuros.
"Descobrimos, por exemplo, que espécies de plantas atacadas por mais espécies de insetos herbívoros têm maior chance de possuir genes que proíbam suas flores de se autofertilizar. Além disso, quando a pressão de herbivoria é grande as espécies passam a apresentar flores exclusivamente femininas e masculinas em diferentes indivíduos, tornando obrigatória a fertilização cruzada”, explica o pesquisador.
Professor Carlos Roberto Fonseca, da UFRN, coordenou estudo internacional
Flores além dos polinizadores
Um dos aspectos mais inovadores do trabalho, segundo os autores, é ampliar a compreensão tradicional sobre a evolução floral. Até então, grande parte dos estudos relacionava as características das flores quase exclusivamente à ação dos polinizadores. Cores, formas, perfumes e estruturas florais eram entendidos principalmente como adaptações destinadas a atrair animais responsáveis pelo transporte do pólen. O novo estudo aponta, porém, que os insetos herbívoros também exercem forte pressão evolutiva sobre outras estruturas florais.
“Quando pensamos na diversidade das flores, associamos isso imediatamente a abelhas, borboletas e beija-flores. Nosso trabalho mostra que gafanhotos, besouros, cochonilhas e outros herbívoros também desempenham um papel importantíssimo na evolução floral. Isso é algo bastante contraintuitivo”, destaca o pesquisador.
Sexo
A pesquisa ajuda, assim, a responder uma questão levantada há cerca de 150 anos por Charles Darwin. Em 1876, Darwin publicou o livro Os Efeitos da Fertilização Cruzada e da Autofertilização no Reino Vegetal, no qual questionava por que tantas plantas realizam cruzamentos genéticos mesmo possuindo estruturas masculinas e femininas na mesma flor. Segundo Carlos Roberto, o novo estudo oferece uma resposta consistente para esse enigma evolutivo.
“O que descobrimos é que os inimigos naturais das plantas não afetam apenas suas defesas químicas, mas também a evolução das flores e das estratégias sexuais das plantas”, afirma. A descoberta reforça a ideia de que a diversidade genética produzida pela reprodução cruzada pode funcionar como uma proteção evolutiva contra organismos que atacam as plantas.
Para Carlos Roberto, o trabalho possui potencial de repercussão internacional justamente por dialogar com uma das questões centrais da biologia evolutiva. “O Journal of Ecology é a revista de ecologia mais antiga do mundo, fundada em 1913. Muitos trabalhos seminais da área foram publicados lá. Acredito que nosso estudo terá excelente visibilidade mundial”, comenta.
Impactos econômicos, ambientais e sociais
O professor Carlos ressalta que, além do impacto para a ciência, a pesquisa tem relevância econômica, ambiental e social. “Apesar de pensarmos que esta é apenas uma pesquisa teórica, os resultados têm grandes desdobramentos econômicos, ambientais, sociais e, mesmo, para nossa saúde. Por exemplo, quando nós controlamos a reprodução de nossas culturas, gerando monoculturas geneticamente pobres, o que vemos é o aparecimento de um número enorme de insetos, pragas e doenças que afetam a produtividade. Isso é exatamente o que prevê a Hipótese da Rainha Vermelha. E para combatermos essas pragas, recorremos à agrotóxicos que não somente afetam a biodiversidade, mas também a nossa saúde”, explica.
Ao comentar sobre a formação de novos cientistas, Carlos Roberto destaca o potencial da UFRN como centro de excelência em Ecologia. “O Departamento de Ecologia e a Pós-Graduação em Ecologia da UFRN desenvolvem pesquisas de nível internacional. Existem muitas oportunidades para estudantes interessados em iniciação científica, mestrado e doutorado”, afirma.
Para ele, a principal característica necessária para ingressar na pesquisa científica é a disposição para aprender e trabalhar com dedicação. “Os alunos só precisam bater na porta dos professores com vontade de trabalhar com seriedade e afinco. Muitos dos nossos estudantes já estão construindo trajetórias profissionais brilhantes, no Brasil e no exterior”.
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