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Em um novo estudo, físicos dos Estados Unidos e de Israel podem ter descoberto o que é um comportamento peculiar do crescimento de plantas — e um mistério que intrigou o próprio Charles Darwin durante as últimas décadas de sua vida.
Para muitos humanos, as plantas podem parecer estacionárias e até um pouco sem graça. Mas as coisas verdes na verdade se movem muito. Se você assistir a um vídeo de lapso de tempo de uma muda de girassol brotando do solo, por exemplo, ela não dispara para cima. Em vez disso, conforme o girassol cresce, sua coroa gira em círculos, se torce em saca-rolhas e, em geral, balança — embora muito lentamente.
Agora, pesquisadores coliderados por Orit Peleg, da CU Boulder, e Yasmine Meroz, da Universidade de Tel Aviv, descobriram um papel para esses movimentos caóticos, também conhecidos como “circunmutações”. Em experimentos em estufas e simulações de computador, o grupo mostrou que os girassóis aproveitam as circummutações para procurar por manchas de luz solar no ambiente ao seu redor.
“Muitas pessoas não consideram realmente o movimento das plantas porque, como humanos, geralmente observamos as plantas na taxa de quadros errada”, disse Peleg, coautor do estudo e professor associado do Instituto BioFrontiers e do Departamento de Ciência da Computação.
A equipe publicou suas descobertas em 15 de agosto no periódico Revisão Física X.
As descobertas podem um dia ajudar os agricultores a criar novas estratégias para cultivar uma variedade de culturas em arranjos mais eficientes.
“Nossa equipe trabalha muito em interações sociais em enxames de insetos e outros grupos de animais”, disse Chantal Nguyen, autora principal e pesquisadora de pós-doutorado na BioFrontiers.
“Mas essa pesquisa é particularmente emocionante porque estamos vendo dinâmicas semelhantes em plantas. Elas estão enraizadas no chão.”
Pepinos de Darwin
Nguyen acrescentou que as plantas geralmente não se movem como os animais, mas, em vez disso, se movem crescendo em direções diferentes ao longo do tempo. Esse fenômeno encantou Darwin muito depois de ele retornar de sua viagem no HMS Beagle, de acordo com relatos históricos.
Na década de 1860, Darwin, que na época sofria de uma série de doenças que limitavam sua própria mobilidade, passou dias observando plantas em sua casa. Ele plantou sementes de pepinos e outras espécies, então traçou como suas coroas se moviam de um dia para o outro — os mapas resultantes parecem selvagens e aleatórios.
“Estou me divertindo muito com meus tentáculos — é exatamente o tipo de trabalho chato que me agrada”, escreveu ele a um amigo em 1863.
Divertido ou não, Darwin não conseguia explicar por que alguns de seus tentáculos se retorciam.
É um mistério que também deixou Meroz, uma física por formação, perplexa. Um estudo de 2017 a apontou na direção certa. Nele, cientistas liderados pela Universidade de Buenos Aires cultivaram fileiras de girassóis em condições apertadas. Eles descobriram que as plantas se organizavam natural e consistentemente em um padrão de zigue-zague, quase como os dentes de um zíper. O arranjo provavelmente ajuda as plantas a maximizar seu acesso à luz solar como um grupo.
Meroz se perguntou se os movimentos das plantas poderiam ser o motor que impulsiona esses padrões no crescimento das plantas.
“Para plantas trepadeiras, é óbvio que se trata de procurar suportes para se enrolar”, disse Meroz, professor de ciências vegetais e segurança alimentar. “Mas para outras plantas, não está claro por que vale a pena.”
Aí vem o sol
Para descobrir, ela e seus colegas cultivaram cinco girassóis de uma semana em fileiras. Então, como Darwin antes deles, eles mapearam como as plantas se moviam ao longo de uma semana.
Em seguida, Nguyen e Peleg desenvolveram um programa de computador para analisar os padrões por trás do crescimento do girassol. Os pesquisadores também puderam usar suas simulações de computador para ver o que aconteceria se os girassóis se movessem mais ou menos — em outras palavras, se eles se mexessem aleatoriamente ou em um padrão lento e constante.
Se as plantas digitais não se mexessem, o grupo descobriu, elas acabariam todas se inclinando para longe umas das outras em uma linha reta. Se elas se mexessem muito, em contraste, elas cresceriam em um padrão aleatório. Se elas se movessem com a quantidade certa de aleatoriedade, no entanto, os girassóis formariam aquele zigue-zague revelador, que, em plantas da vida real, fornece muito acesso à luz solar. Nguyen explicou que as plantas parecem circundar para encontrar de onde vem a melhor luz, e então crescem nessa direção.
“Quando você adiciona um pouco de ruído ao sistema, isso permite que a planta explore seus arredores e se estabeleça nessas configurações que permitem que cada planta encontre a exposição máxima à luz”, ela disse. “Isso acontece para levar a esse belo padrão em zigue-zague que vemos.”
Em experimentos futuros, os pesquisadores testarão como os girassóis crescem em arranjos mais complicados. Meroz, por sua vez, está feliz em ver as plantas receberem algum crédito pelos agitadores que realmente são.
“Se todos vivêssemos nas mesmas escalas de tempo que as plantas, você poderia andar pela rua e vê-las se movendo”, ela disse. “Talvez todos nós tivéssemos plantas como animais de estimação.”
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