Um estudo publicado esta semana parece ter resolvido um dos maiores mistérios do mundo das plantas: como exatamente funciona a armadilha de uma armadilha para mosca de Vênus (Dionaea muscipula) entra em ação pela primeira vez?
Pesquisadores da Universidade de Aix-Marseille, na França, examinaram de perto uma armadilha para moscas de Vênus. Eles encontraram evidências de que a planta inicia seu movimento de fechamento amolecendo rapidamente as paredes celulares que revestem sua epiderme externa. O trabalho da equipe lança uma nova luz sobre o modo de vida único da flytrap e pode ajudar a levar a novos caminhos de pesquisa em robótica, dizem eles.
“No geral, nossas descobertas estabelecem a flytrap de Vênus não apenas como um modelo chave para sinalização rápida de plantas, mas também como um sistema poderoso para estudar a mecânica dinâmica da parede celular”, escreveram os pesquisadores em seu artigo. publicado Quinta-feira em Ciências.
O caçador de moscas
Flytraps são alguns dos seres vivos mais estranhos do mundo. Ao contrário da maioria das outras plantas, elas podem responder rapidamente aos animais, e o fazem por causa de uma refeição. Os dois lóbulos das folhas da planta (a armadilha titular) se fecham em resposta à presa do inseto, acionando os pelos encontrados em seu inside, selando o infeliz inseto dentro para que as enzimas digestivas da planta possam quebrá-lo em um suco nutritivo. Notavelmente, tudo isso é feito sem a necessidade de músculos.
Ao longo dos anos, os cientistas desenvolveram grande parte da complexa biologia envolvida neste ritual de alimentação. Um estudo de 2016, por exemplo, encontrado que uma flytrap pode “contar” o número de estímulos que seus lóbulos recebem, ajudando-a a distinguir entre uma presa e um arbusto rebelde de algo que ela não pode comer. Outro estudo do ano passado descobriu o mecanismo molecular que alerta toda a planta para “saber” quando deve fechar a armadilha.
Os cientistas ainda não tinham descoberto a mecânica de como essa ação de fechamento começa – até agora, ao que parece.
De acordo com a equipa de investigação, liderada por Jeongeun Ryu, existem duas hipóteses principais para explicar isto. Um envolve o movimento da água para as células externas dos seus lóbulos; isso pode ser semelhante a alguém fechando uma porta. A outra teoriza que as paredes dessas células externas relaxam repentinamente, liberando a energia acumulada para dentro; isso pode ser como se alguém soltasse uma mola que estava empurrando.
Neste novo estudo, os investigadores tentaram procurar empiricamente sinais de que qualquer um dos mecanismos acontecesse nas armadilhas para moscas à medida que os seus lóbulos começavam a fechar-se.
Em última análise, eles descobriram que a água se movia muito lentamente através das células durante o fechamento inicial dos lóbulos de uma planta para ser o principal impulsionador desta ação. Em vez disso, eles observaram um rápido “amolecimento da parede celular epidérmica, com duração de um segundo, liberando energia elástica armazenada na armadilha”.
Outras lições a serem aprendidas
O truque celular da flytrap parece representar “a modulação mais rápida da mecânica da parede relatada em plantas”, escreveram os pesquisadores. E pode ajudar a inspirar novas técnicas para ajudar robôs macios e outros materiais inteligentes a se moverem sem músculos, acrescentam. Dito isto, estudos futuros ainda precisarão descobrir o método molecular preciso para esse amolecimento na planta.
A armadilha de Vênus não é a única planta carnívora que existe, e pelo menos algumas plantas usam mecanismos de captura mais lentos que podem depender inteiramente do movimento da água. Portanto, ser capaz de descobrir como estas plantas se comparam entre si poderia eventualmente revelar mais sobre os tortuosos caminhos evolutivos que percorreram para chegar lá, de acordo com Jacques Dumais, um biofísico vegetal não afiliado à pesquisa.
“Ao esclarecer a importância do relaxamento da parede na condução do fechamento da dioneia de Vênus, Ryu et al. preencheram uma grande lacuna na compreensão atual de como tais adaptações intrincadas podem surgir de um processo evolutivo fragmentado”, escreveu Dumais em um anexo. editorial para a Ciência.
