Este “cogumelo” não é um fungo, é uma planta bizarra que quebra todas as regras

Ao contrário da maioria das plantas, Balanófora não contém clorofila e não pode realizar fotossíntese. Também carece de um sistema radicular convencional para retirar água do solo. Em vez disso, ele sobrevive inteiramente, fixando-se nas raízes de árvores específicas próximas e roubando os nutrientes de que necessita. Algumas espécies e populações levam esta estranheza ainda mais longe ao produzir sementes sem fertilização – uma estratégia reprodutiva extremamente rara entre as plantas.

Cientistas descobrem os segredos de uma planta há muito misteriosa

O gênero Balanófora leva o nome de sua aparência de bolota (grego: balanos, bolota; phoros, rolamento) e tem intrigado os cientistas por gerações. Como a planta é rara e está restrita a habitats altamente específicos que estão cada vez mais ameaçados pela atividade humana, a maioria das pesquisas tem sido limitada a populações isoladas.

Isso está mudando agora. Uma equipe colaborativa do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), da Universidade de Kobe e da Universidade de Taipei conduziu uma ampla pesquisa sobre Balanófora em seus habitats dispersos e de difícil acesso. Suas descobertas, publicadas em Novo Fitologistatraçam a história evolutiva da planta, revelam como suas estruturas internas se adaptaram a um estilo de vida parasita e abrem novas portas para futuras pesquisas sobre esta linhagem incomum.

Como explica a autora principal do estudo, Dra. Petra Svetlikova, associada de ciência e tecnologia da OIST: “Balanófora perdeu muito do que a define como planta, mas reteve o suficiente para funcionar como parasita. É um exemplo fascinante de como algo tão estranho pode evoluir a partir de um ancestral que parecia uma planta normal com folhas e sistema radicular normal.”

Encolhimento de plastídios e vida sem fotossíntese

As plantas parasitas frequentemente passam por mudanças internas dramáticas à medida que se tornam mais dependentes de seus hospedeiros. Uma tendência comum é a redução ou perda de plastídios – uma categoria de organelas vegetais que inclui cloroplastos, que permitem a fotossíntese na maioria das plantas.

Embora Balanófora depende completamente de suas árvores hospedeiras para se alimentar, os pesquisadores descobriram que ele não eliminou seus plastídios. Em vez disso, estas estruturas foram reduzidas a uma forma mínima. Embora as plantas não parasitas possam usar até 200 genes para construir e manter plastídios, Balanófora retém apenas cerca de 20. Apesar desta redução extrema, mais de 700 proteínas ainda são transportadas para estes plastídios a partir da célula circundante, indicando que continuam a desempenhar funções essenciais.

O professor Filip Husnik, chefe da Unidade de Evolução, Biologia Celular e Simbiose do OIST, observa a surpresa desta descoberta. “Que Balanófora os plastídios ainda estão envolvidos na biossíntese de muitos compostos não relacionados à fotossíntese foi surpreendente. Isso implica que a ordem e o momento da redução dos plastídios em plantas não fotossintéticas são semelhantes aos de outros eucariotos, como o parasita causador da malária, Plasmódioque se originou de um ancestral fotossintético.”

Uma antiga linhagem moldada por ilhas

Ao examinar amostras de muitas populações diferentes, a equipe reconstruiu a árvore evolutiva de Balanophora e traçou como ela se espalhou pelas regiões subtropicais do Leste Asiático. A planta pertence à família Balanophoraceae, um dos mais antigos grupos conhecidos de plantas totalmente parasitas.

Esta família começou a diversificar-se durante o período médio do Cretáceo, há cerca de 100 milhões de anos – tornando-se uma das primeiras linhagens de plantas terrestres a abandonar totalmente a fotossíntese.

Reprodução sem sexo e os riscos de sobrevivência

BalanóforaAs estratégias reprodutivas são tão incomuns quanto sua aparência e estilo de vida. Os métodos reprodutivos variam amplamente entre espécies e até mesmo entre populações. Alguns necessitam de fertilização para produzir sementes, enquanto outros também podem se reproduzir sem fertilização, um processo conhecido como agamospermia facultativa. Nos casos mais extremos, algumas espécies são obrigatoriamente agamospérmicas, o que significa que nunca se reproduzem sexualmente.

“A agamospermia obrigatória é extremamente rara no reino vegetal, porque normalmente traz muitas desvantagens negativas – falta de diversidade genética, acúmulo de mutações ruins, dependência de condições específicas, maior risco de extinção e assim por diante”, diz o Dr. “Fascinantemente, descobrimos que o agamospérmico obrigatório Balanófora espécies eram todas espécies insulares – e especulamos que mais Balanófora as espécies podem ser agamospermas facultativas ou mesmo obrigatórias.”

Uma vantagem desta abordagem reprodutiva é que uma única planta fêmea pode estabelecer uma nova população após chegar a uma ilha. Essa habilidade permite Balanófora para se espalhar rapidamente no estreito nicho ecológico que prefere: vegetação rasteira escura e úmida onde poucas outras plantas conseguem sobreviver.

Um futuro frágil para uma fábrica altamente especializada

Apesar de sua capacidade de se clonar, Balanófora é extremamente seletivo em relação aos seus hospedeiros. Cada população normalmente parasita apenas um pequeno número de espécies de árvores. Esta especialização torna a planta especialmente vulnerável às mudanças ambientais.

A Dra. Svetlikova enfatiza a importância da colaboração e da conservação. “Estamos muito gratos aos nossos colaboradores Dr. Huei-Jiun Su e Dr. Kenji Suetsugu, especialistas em plantas parasitas, pela ajuda na amostragem das espécies estudadas Balanófora espécies e às autoridades locais em Okinawa que nos permitiram estudar essas plantas extraordinárias”, diz ela. “Os habitats mais conhecidos de Balanófora são protegidos em Okinawa, mas as populações enfrentam a extinção devido à exploração madeireira e à coleta não autorizada. Esperamos aprender o máximo que pudermos sobre esta planta antiga e fantástica antes que seja tarde demais. Serve como um lembrete de como a evolução continua a nos surpreender.”