p As plantas existem em condições ambientais variáveis ​​e muitas vezes desfavoráveis, que requer o funcionamento de uma variedade de mecanismos adaptativos para sua sobrevivência sob a ação de estressores. O estudo de tais mecanismos adaptativos e a identificação de formas de controlá-los abre amplas perspectivas para a economia de safras agrícolas sob seca e altas temperaturas, desenvolvimento de doenças, pragas e outros fatores que ameaçam a vida das plantas. Atualmente, a grande maioria dos pesquisadores está envolvida no estudo de processos de adaptação relativamente lentos que se desenvolvem ao longo das horas, dias e semanas. Contudo, no caso de um rápido desenvolvimento de estressores, tais respostas adaptativas podem não ser eficazes o suficiente. Portanto, é importante identificar os mecanismos que levam ao desenvolvimento de mudanças adaptativas minutos ou dezenas de minutos após o início do fator de estresse. p Um desses mecanismos está relacionado às respostas elétricas das plantas, que são objeto de pesquisa feita por Vladimir Sukhov, professor associado do Departamento de Biofísica, Universidade Estadual Lobachevsky de Nizhny Novgorod, e seus colegas. Eles publicaram um artigo, "A tolerância à fotossíntese a altas temperaturas pode estar ligada a respostas elétricas locais em folhas de ervilha, " no Fronteiras em Fisiologia , como parte de um tópico de pesquisa separado focado no papel dos sinais elétricos intercelulares na adaptação e comunicação das plantas.

p Os pesquisadores mostraram pela primeira vez que um aumento moderado na temperatura da folha induz o desenvolvimento de pequenas respostas elétricas que duram vários minutos. Em cerca de metade dos experimentos, tais respostas são observadas mesmo quando a temperatura da folha aumenta para apenas 30 ° C, ou seja, em condições típicas do período de verão. Um aquecimento mais intenso (até 40 ° C e 45 ° C), que corresponde a temperaturas extremamente altas durante a temporada de verão, causa respostas elétricas adicionais nas folhas das plantas. Este resultado é de fundamental importância, já que em estudos anteriores, as respostas elétricas foram induzidas pelo aquecimento das partes da planta a uma temperatura acima de 50 ° C. Os pesquisadores se perguntaram se as respostas elétricas que surgem sob forte aquecimento podem ser observadas em condições naturais ou no campo. As descobertas dos cientistas de Nizhny Novgorod mostram que isso é muito provável.

p Contudo, o fato de ser gerada uma resposta elétrica não prova que ela participe do processo de adaptação. Pesquisas anteriores mostraram que as respostas elétricas causadas por forte aquecimento preliminar de uma parte da planta têm um efeito notável no processo fotossintético na planta como um todo e, em particular, aumentar sua resistência à ação subsequente de altas temperaturas. Ao mesmo tempo, a possibilidade de um efeito positivo das respostas elétricas induzidas pelo calor sobre a resistência ao calor do processo fotossintético exigiu análises adicionais, que foi realizado pelo Dr. Sukhov e seu grupo. Foi demonstrado que os parâmetros dos sinais elétricos estão intimamente relacionados com a estabilidade térmica do processo fotossintético. Uma maior resistência ao calor é observada para uma maior amplitude de respostas elétricas, com um maior número de tais respostas ocorrendo durante o aquecimento, e também no caso de um limiar de temperatura inferior para o desenvolvimento da resposta elétrica. Os resultados mostram que a geração de respostas elétricas desempenha um papel fundamental no aumento da estabilidade térmica dos processos fotossintéticos nas folhas das plantas. Adicionalmente, o desenvolvimento de tal efeito não requer temperaturas extremamente altas, e pode ocorrer nas condições normais de um dia quente.

p Os resultados desta pesquisa abrem grandes perspectivas para o desenvolvimento de métodos para controlar a resistência de plantas agrícolas a altas temperaturas, controlando sua capacidade de gerar respostas elétricas. Em particular, quando há ameaça de altas temperaturas, que pode ser estimado com base em uma previsão do tempo, ou em caso de detecção precoce de danos térmicos em plantas sob condições de campo, é aconselhável utilizar métodos que facilitem a geração de respostas elétricas ao aquecimento moderado das folhas das plantas. Um desses métodos consiste em tratar plantas com hormônios do estresse, que pode afetar significativamente o estado das plantas, mesmo em concentrações ativas muito baixas.

p Assim, o trabalho de pesquisa dos cientistas de Nizhny Novgorod abre o caminho para controlar a resistência das plantas regulando a eletrogênese. Contudo, para alcançar este tipo de controle, é necessário implementar um sistema de feedback que permita o diagnóstico precoce dos danos causados ​​pela temperatura de uma determinada planta (ou de um grupo de plantas) em condições de campo para a tomada das medidas necessárias. A principal tarefa atual do Dr. Sukhov e sua equipe é criar tal sistema baseado no registro do índice reflexivo das folhas.