Todas as formas de vida precisam se adaptar ao ambiente em que vivem. Um clima mais quente pode levar a secas mais frequentes. Isso pode afetar a diversidade biológica da Terra.
O clima também afeta a agricultura e todas as plantas das quais dependemos para nossa alimentação.

Saber mais sobre como as plantas se adaptam à seca é, portanto, importante para a agricultura – e para o resto de nós. Pesquisadores estão no caso da NTNU e de outras instituições. Os resultados podem nos ajudar a cultivar plantas mais aptas a resistir à seca.

Dois fatores afetam a adaptação

"Dois fatores-chave influenciam a capacidade das plantas de resistir ao estresse da seca", diz Thorsten Hamann, professor do Departamento de Biologia da NTNU.

As paredes celulares rígidas que cercam as células vegetais fornecem suporte estrutural e reduzem a perda de água quando as plantas são expostas à seca. O segundo fator é o ácido abscísico, um hormônio que regula a adaptação à seca em todas as plantas terrestres.

“Embora as paredes celulares das plantas e o ácido abscísico sejam essenciais para a vida das plantas, sabemos muito pouco sobre os processos que ativam a produção de ácido abscísico e regulam a rigidez da parede celular”, diz Hamann.

Mas o planeta parece estar mudando, e é importante se antecipar à curva do aumento das temperaturas.

Tecnologia emergente aplicada

Hamann está atualmente em uma residência de pesquisa na UCLA, na Califórnia. Seu grupo de pesquisa examinou duas plantas modelo, agrião thale (Arabidopsis thaliana) e ervilhas comuns (Pisum sativum).

Plantas modelo são espécies de plantas que por várias razões são comumente usadas em experimentos e podem, portanto, produzir resultados comparáveis ​​entre diferentes projetos de pesquisa. Outra razão importante para seu uso é que as células das plantas-modelo passam por um ciclo de vida completo em apenas nove semanas, permitindo uma rápida reviravolta para concluir os experimentos com elas.

Os pesquisadores adaptaram a espectroscopia de Brillouin para seus experimentos, uma técnica de microscopia comumente usada em tecnologia de materiais, mas que conseguiram adaptar ao seu propósito.

"Usamos essa técnica para investigar as pequenas flutuações dentro das células vegetais que influenciam a rigidez da parede celular e os processos que a regulam", diz Hamann.

O grupo de pesquisa também chegou a resultados surpreendentes o suficiente para serem publicados nos Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ) Diário.

Pode ser uma boa notícia para a agricultura

"Identificamos um componente molecular, que é necessário para modular não apenas a rigidez da parede celular, mas também a produção de ácido abscísico", diz Hamann.

Este componente molecular é chamado de THE1 ou Teseu1. Originalmente, foi encontrado no agrião thale, uma das espécies que o grupo de pesquisa também investigou desta vez.

Eles chegaram a resultados ainda mais interessantes combinando várias descobertas de estudos sobre biologia celular e os processos químicos por trás do metabolismo das plantas.

"Descobrimos que as paredes celulares intactas são absolutamente necessárias para produzir ácido abscísico nas plantas que examinamos", diz Hamann.

Sem paredes celulares inteiras, a capacidade de adaptação das plantas não funciona. Isso é importante saber.

"Essas descobertas fornecem novos insights mecanicistas sobre os processos responsáveis ​​pela adaptação das plantas a um ambiente em mudança e à seca", diz Hamann.

Eles também podem ser uma boa notícia para a agricultura se puderem nos ajudar a cultivar plantas que resistam melhor à seca.

Aumentar nosso conhecimento "nos permite melhorar melhor o rendimento das culturas usando abordagens baseadas em conhecimento", diz Hamann.