EcologiaPlantas são capazes de liberar ácidos para acessar os nutrientes das rochas

Estudo liderado por brasileiros descobre plantas com capilares finos e produtos químicos que dissolvem substratos rochosos, cruciais em regiões com pouco solo.
Damares Alves1 mês atrás
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Sem terra? Sem problemas. Alguns arbustos herbáceos que vivem em montanhas rochosas no Brasil usam raízes equipadas com pelos finos e ácidos para dissolver rochas e extrair o nutriente chave fósforo. A descoberta, publicada na May Functional Ecology, ajuda a explicar como uma variedade de plantas pode sobreviver em ambientes empobrecidos.

“Enquanto a maioria das pessoas tende a ver os ambientes pobres em nutrientes como menos diversificados, eles são realmente muito diversos porque as plantas usam diversas formas de obter nutrientes”, diz a coautora Patricia de Britto Costa, ecologista de plantas da Universidade de Campinas.

Ela e outros colegas no Brasil e na Austrália investigaram como as áreas de solo rasas denominadas campos rupestres ou pastagens rochosas, podem sustentar mais de 5.000 espécies de plantas – 15% da diversidade de plantas vasculares do Brasil – apesar de ocuparem menos de 1% do total área terrestre do país.  O solo que existe nessas regiões é pobre, com níveis quase indetectáveis ​​dos nutrientes de que as plantas precisam.  E algumas plantas conseguem sobreviver em áreas rochosas sem solo.

Pesquisadores usaram formões e martelos para desenterrar as plantas.  “Encontramos as raízes crescendo nas rochas com pelo menos 10 centímetros de profundidade” diz a coautora Anna Abrahão, ecologista de plantas da Universidade de Hohenheim em Stuttgart, na Alemanha.  “As raízes vão mais fundo e sempre perdemos algumas delas.”


O problema da raiz

As plantas de Barbacenia tomentosa possuem pelos finos e densamente compactados que crescem perto das pontas das raízes (à esquerda).  Esses pelos (vistos na imagem do microscópio eletrônico de varredura no meio) provavelmente secretam ácidos que dissolvem a rocha para liberar um nutriente essencial.  Uma planta relacionada chamada B. macrantha tem raízes semelhantes (uma mostrada na imagem de microscopia eletrônica de varredura à direita).

G.S. TEODORO ET AL/FUNCTIONAL ECOLOGY 2019

Microscopias sugerem que as raízes podem esculpir seu próprio caminho em rochas, ao invés de crescer ao longo de rachaduras.  Os cientistas chamaram essas estruturas de raízes velozioides.

Essas raízes, encontradas apenas nessas duas espécies até agora, são as primeiras conhecidas a dissolver rochas, diz a equipe.  Mas o trabalho inspirou o fisiologista de plantas Alex Valentine, da Universidade de Stellenbosch, na África do Sul, que não esteve envolvido no estudo.  Ele agora planeja procurar por essas raízes em plantas Velloziaceae nas regiões montanhosas da África do Sul.


Lar doce lar

Barbacenia tomentosa (esquerda) e B. macrantha (meio) crescem em afloramentos rochosos no Brasil. As plantas têm raízes resistentes que esculpem túneis na rocha (mostrados na imagem do microscópio à direita, setas) para acessar os nutrientes necessários para sobreviver.

G.S. TEODORO ET AL/FUNCTIONAL ECOLOGY 2019

As plantas que vivem em outros ambientes pobres em fósforo ao redor do mundo desenvolveram raízes clusterizadas ou raízes dauciformes, com densos pelos radiculares e secreções ácidas para colher fósforo de solos pobres e areia, mas não de rochas reais.  Raízes velozioides usam a mesma estratégia “de uma maneira totalmente nova”, “dissolvendo pedras e formando novas areias” diz Valentine.

Rochas de quartzito nas pastagens rochosas do Brasil têm níveis especialmente baixos de fósforo, descobriu o estudo.  Em média, cada grama de rocha contém apenas 0,14 miligramas do nutriente.  Em comparação, o nível mais baixo encontrado em uma pesquisa de 2013 com 69 tipos de rochas em todo o mundo foi uma média de 0,12 miligramas em rochas de peridotito.

Pesquisas futuras podem, um dia, desenvolver um cultivo mais eficiente. “Se pudermos transferir esses traços para as plantas,” Valentine disse, “então elas poderiam crescer em terrenos arenosos e rochosos.” [Science News]

G.S. Teodoro et alSpecialized roots of Velloziaceae weather quartzite rock while mobilizing phosphorus using carboxylatesFunctional Ecology. Vol. 33, May 9, 2019, p. 762. doi:10.1111/1365-2435.13324.