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Os girassóis viram o rosto para seguir o sol enquanto ele cruza o céu. Mas como os girassóis “vêem” o sol para segui-lo? Novo trabalho de biólogos vegetais da Universidade da Califórnia, Davis, publicado em 31 de outubro em Biologia PLOSmostra que eles usam um mecanismo novo e diferente daquele pensado anteriormente.
“Isso foi uma surpresa total para nós”, disse Stacey Harmer, professora de biologia vegetal na UC Davis e autora sênior do artigo.
A maioria das plantas apresenta fototropismo – a capacidade de crescer em direção a uma fonte de luz. Os cientistas das plantas presumiram que o heliotropismo dos girassóis, a capacidade de seguir o sol, se basearia no mesmo mecanismo básico, que é governado por uma molécula chamada fototropina e responde à luz na extremidade azul do espectro.
Os girassóis balançam a cabeça crescendo um pouco mais no lado leste do caule – empurrando a cabeça para o oeste – durante o dia e um pouco mais no lado oeste à noite, de modo que a cabeça balança de volta para o leste. O laboratório de Harmer na Faculdade de Ciências Biológicas da UC Davis já mostrou como os girassóis usam seu relógio circadiano interno para antecipar o nascer do sol e para coordenar a abertura das florzinhas com o aparecimento de insetos polinizadores pela manhã.
No novo estudo, o estudante de pós-graduação Christopher Brooks, o pesquisador de pós-doutorado Hagatop Atamian e Harmer analisaram quais genes foram ativados (transcritos) em girassóis cultivados em ambientes fechados, em câmaras de crescimento de laboratório, e em girassóis que crescem sob a luz solar ao ar livre.
Dentro de casa, os girassóis cresciam diretamente em direção à luz, ativando genes associados à fototropina. Mas as plantas cultivadas ao ar livre, balançando a cabeça com o sol, mostraram um padrão de expressão genética completamente diferente. Não houve diferença aparente na fototropina entre um lado do caule e outro.
Os pesquisadores ainda não identificaram os genes envolvidos no heliotropismo.
“Parece que descartamos a via da fototropina, mas não encontramos uma prova clara”, disse Harmer.
O bloqueio da luz azul, ultravioleta, vermelha ou vermelha extrema com caixas de sombra não teve efeito na resposta ao heliotropismo. Isto mostra que provavelmente existem vários caminhos, respondendo a diferentes comprimentos de onda de luz, para atingir o mesmo objetivo. Os próximos trabalhos analisarão a regulação das proteínas nas plantas.
Os girassóis aprendem rápido. Quando as plantas cultivadas em laboratório foram movidas para fora, elas começaram a rastrear o sol no primeiro dia, disse Harmer. Esse comportamento foi acompanhado por uma explosão de expressão genética no lado sombreado da planta que não se repetiu nos dias subsequentes. Isso sugere que algum tipo de “religação” está acontecendo, disse ela.
Além de revelar caminhos até então desconhecidos para a detecção da luz e o crescimento das plantas, a descoberta tem ampla relevância, disse Harmer.
“As coisas que você define em um ambiente controlado, como uma câmara de crescimento, podem não funcionar no mundo real”, disse ela.
Atamian é agora professor assistente na Chapman University.
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