O fosfato de cálcio é um componente típico dos dentes e ossos. Recentemente, foi demonstrado que as plantas da família das urtigas também usam esse mineral muito duro em seus "dentes" para se defenderem de seus inimigos animais. Os botânicos da Universidade de Bonn demonstraram agora que o fosfato de cálcio é muito mais difundido nas plantas do que se suspeitava. Até mesmo o agrião (Arabidopsis thaliana) usa tricomas endurecidos com uma incrustação desse biomineral para se defender de inimigos como os pulgões. Os resultados já foram publicados online pela primeira vez na revista científica " Planta ". A versão impressa será publicada em janeiro.

Na agricultura, o agrião comum (Arabidopsis thaliana) é simplesmente considerado uma erva daninha. Em ciência, Contudo, a planta tem sido por décadas o organismo modelo em estudos de genética, biologia molecular e fisiologia. “É certamente a planta mais bem investigada de todas”, diz o Prof. Dr. Maximilian Weigend do Nees-Institut for Plant Biodiversity da Bonn University. "O mais surpreendente, que o fosfato de cálcio nas pontas dos tricomas de Arabidopsis só foi descoberto agora. ”A equipe em torno do Prof. Weigend identificou a substância dura como dentes com a ajuda do microscópio eletrônico e da espectroscopia Raman.

O fato de que "dentes" não se restringem a animais, mas também encontrado em plantas, já havia sido demonstrado pelos botânicos de Bonn com a ajuda de Hans-Jürgen Ensikat, da família das urtigas (Losaceae). Subseqüentemente, os cientistas expandiram seus estudos para várias outras ordens de plantas. Eles puderam demonstrar a presença de biomineralização de fosfato de cálcio em várias dezenas de espécies de plantas, por exemplo., os pedidos Rosales, Boraginales e Brassicales - o agrião pertence a este último.

Cabelos enganosamente macios são armas afiadas

"Há muito se sabe que muitas plantas usam sílica semelhante ao vidro ou carbonato de cálcio para endurecer seus tricomas", relata Adeel Mustafa do grupo de trabalho Weigend. "O surpreendente é que o fosfato de cálcio muito duro também é usado por uma grande variedade de espécies e ainda foi completamente esquecido até recentemente." Contudo, O agrião não tem espinhos espetaculares ou pêlos que picam como urtigas - que os usam para se defenderem de mamíferos pastores, como vacas. Em Arabidopsis, os tricomas são pequenos e comparativamente macios - apenas as minúsculas pontas estão incrustadas com a substância particularmente dura fosfato de cálcio. “O biomineral é aparentemente depositado precisamente no local onde é necessária a máxima estabilidade mecânica”, explica Weigend.

Imagem microscópica mostra pulgões empalados

O agrião Thal usa seus cabelos para se defender principalmente de pequenos insetos, como pulgões. Imagens microscópicas demonstram como os tricomas mineralizados representam um obstáculo intransponível. Como uma donzela de ferro, o instrumento medieval de tortura, os cabelos particularmente endurecidos empalam os pulgões. "Estamos lidando com uma arma de defesa em microescala, impedindo muitos tipos de insetos de danificar essas plantas ", diz Weigend.

"De alguma forma, é surpreendente que nem todas as plantas usam fosfato de cálcio na biomineralização estrutural, "conclui Mustafa. O cálcio e o fosfato estão quase universalmente presentes nas plantas na forma de outros compostos químicos, mas o uso como biomineral não é universal. A sílica e o fosfato de cálcio são muito superiores ao carbonato de cálcio - o biomineral mais comum em geral - devido à sua dureza muito maior. A capacidade de endurecer os cabelos com fosfato de cálcio parece ter uma base genética. Weigend descreve possíveis tópicos de pesquisa futuros:"Desvendar a base genética para a produção dessas armas de defesa seria o próximo passo lógico. Isso nos permitiria usar essas plantas autodefesas como modelos para a criação de safras mais resistentes a insetos."