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Um relógio circadiano interno controla os distintos anéis concêntricos de floração em girassóis, maximizando as visitas de polinizadores, mostra um novo estudo de biólogos de plantas da Universidade da Califórnia, em Davis. A obra é publicada em 13 de janeiro em eLife.
Uma cabeça de girassol é composta de centenas de pequenas florzinhas. Devido à forma como os girassóis crescem, as florzinhas mais novas estão no centro da face da flor e as mais maduras nas bordas, formando um padrão espiral distinto do centro para a borda.
Uma florzinha individual floresce em alguns dias: no primeiro dia, ela abre a parte masculina da flor e apresenta pólen; no segundo dia, o estigma feminino se desdobra para receber o pólen. De alguma forma, as florzinhas se coordenam para que se abram em anéis concêntricos começando da borda e movendo-se para dentro em dias sucessivos, com um anel de flores femininas sempre fora das flores masculinas portadoras de pólen em estágio inicial.
As abelhas polinizadoras tendem a pousar nas pétalas de raio em torno de uma cabeça de girassol e caminhar em direção ao centro, disse o autor sênior Stacey Harmer, professor de biologia vegetal, UC Davis College of Biological Sciences. Isso significa que eles pegarão o pólen depois de caminharem sobre as florzinhas femininas e o levarão para uma cabeça de flor diferente.
Harmer e a pesquisadora de pós-doutorado Carine Marshall queriam entender como o padrão espiral das florzinhas se transforma em anéis concêntricos de floração. O laboratório de Harmer já havia estabelecido que os ritmos circadianos controlam como os girassóis em crescimento acompanham o sol durante o dia.
O relógio circadiano interno de uma planta ou animal funciona em um ciclo de cerca de 24 horas, permitindo que diferentes genes sejam ativados em diferentes momentos do dia. Os ciclos naturais dia/noite mantêm este relógio interno sincronizado com a hora do dia real. Alterar a duração ou a luz do dia ou a escuridão pode zerar o relógio. Nos girassóis, a luz contínua interrompe totalmente o relógio.
Vídeo de lapso de tempo Os pesquisadores gravaram vídeos de lapso de tempo de girassóis cultivados em diferentes condições de luz/escuridão ou temperatura. Eles descobriram que o relógio circadiano da planta controla a abertura das florzinhas. Quando o relógio foi interrompido pelo crescimento de plantas em luz contínua, as florzinhas não se abriram em anéis concêntricos, mas apenas pela idade, começando na borda e movendo-se para o centro em um gradiente contínuo.
Duas cabeças de girassol amarelas contra um fundo preto. A flor à esquerda mostra anéis concêntricos. À esquerda está uma cabeça de girassol cultivada em condições normais. As florzinhas amadurecem em anéis concêntricos dia após dia. A cabeça da flor à direita cresceu com um relógio circadiano interrompido e suas florzinhas não abriram no padrão correto. (Laboratório Harmer, UC Davis) Quando as plantas que cresceram com um relógio interrompido foram movidas para fora, elas atraíram menos polinizadores do que os girassóis normais.
“Achamos que ser capaz de coordenar dessa maneira as torna um alvo melhor para as abelhas”, disse Harmer. “É uma estratégia para atrair o maior número possível de insetos.”
À medida que os agricultores se adaptam a um clima em mudança, torna-se cada vez mais importante tornar a polinização o mais eficiente possível nas culturas que a exigem, disse Harmer. Entender como o relógio circadiano e o ambiente afetam a floração ajudará os criadores a desenvolver cultivares que florescem nos horários ideais do dia para promover a polinização, apesar das mudanças climáticas e do declínio das populações de insetos, disse ela.
Autores adicionais no papel são Veronica Thompson e Nicky Creux. Creux está agora na Universidade de Pretória, África do Sul. O trabalho foi financiado pela National Science Foundation e pelo Departamento de Agricultura dos EUA – Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura.
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