As orquídeas nutrem suas mudas por meio de uma rede compartilhada de fungos subterrâneos, mostra estudo
Crédito:John Haggar, Hardy Orchid Society A orquídea manchada comum (Dactylorhiza fuchsii) é encontrada em todo o Reino Unido. Essas orquídeas produzem pequenas sementes que podem ser carregadas para qualquer lugar pelo vento, mas muitas vezes aparecem em grupos com pequenas mudas crescendo perto de plantas maduras. Este fenômeno tem intrigado os ecologistas desde a época de Darwin, e a razão exata permanece um mistério.
Um novo estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Sheffield em colaboração com a Universidade de Manchester, fornece a primeira evidência de que mudas de orquídeas em estágio inicial germinam e prosperam perto de plantas adultas devido a um tipo de nutrição parental usando redes fúngicas subterrâneas.
Os cientistas investigaram a ideia de que as redes fúngicas, conhecidas como redes micorrízicas, atuam como um caminho direto para as orquídeas estabelecidas compartilharem os açúcares recentemente produzidos com as mudas em desenvolvimento.
A professora Katie Field, coautora do estudo e professora de Processos Planta-Solo na Escola de Biociências da Universidade de Sheffield, disse:“Nossos resultados apoiam a ideia de que algumas orquídeas se envolvem em uma forma de ‘nutrição parental’ com suas mudas.
“Ao fornecer nutrientes essenciais às mudas em estágio inicial por meio de conexões fúngicas compartilhadas, as orquídeas-mãe dão às mudas uma vantagem sobre as plantas vizinhas que competem pelos mesmos recursos.
“Essa descoberta é emocionante porque o motivo pelo qual essas orquídeas são frequentemente encontradas em grupos, apesar de suas sementes serem dispersas pelo vento, tem sido um enigma há centenas de anos”.
O estudo se concentrou na orquídea manchada comum e em seu parceiro fúngico, Ceratobasidium cornigerum. Os pesquisadores criaram um sistema onde orquídeas verdes maduras foram conectadas a mudas em desenvolvimento, livres de clorofila, por meio de uma rede de fungos cultivada em ágar.
As plantas maduras foram então expostas a uma forma especial de dióxido de carbono que pôde ser rastreada dentro do sistema.
Veja como funcionou:
- Plantas de orquídeas verdes foram conectadas ao desenvolvimento de mudas por meio da rede de fungos.
- As plantas verdes foram então expostas a uma forma especial de dióxido de carbono que pôde ser rastreada dentro do sistema.
- Depois de um período de tempo, os pesquisadores analisaram as mudas e a rede fúngica para ver onde foi parar o carbono marcado.
Os resultados foram claros, as mudas estavam acumulando carbono marcado, indicando que estavam sendo sustentadas pelas plantas adultas. Ao rastrear o movimento do carbono, o estudo mostrou que as orquídeas maduras estavam de facto a partilhar os seus açúcares recentemente produzidos com as plântulas através da rede fúngica.
Sir David Read, professor emérito de ciências vegetais da Universidade de Sheffield e principal autor do estudo, disse:"Considerando que as sementes da maioria das plantas, por exemplo leguminosas (ervilhas, feijões) e gramíneas (arroz, milho, trigo) são totalmente abastecidas com reservas alimentares por suas plantas-mãe, as chamadas sementes em pó das orquídeas recebem reservas insuficientes dos pais para se desenvolverem por conta própria.
"Em vez disso, eles são produzidos aos milhões por cada planta de orquídea individual, de onde são dispersos, pelo vento, para o ambiente circundante. Até mesmo Charles Darwin ficou intrigado com esta estratégia, sugerindo que, embora ela devesse permitir que as sementes de uma planta de orquídea individual ser tão amplamente distribuído que dentro de alguns anos poderia colonizar o mundo inteiro. Ele observou que o seu fracasso em fazê-lo “não poderia ser compreendido neste momento”.
"O que é agora revelado é que o desenvolvimento subterrâneo destas sementes essencialmente livres de reservas pode ser apoiado por açúcares produzidos fotossinteticamente que são transportados para elas a partir de plantas maduras que crescem acima do solo através de um micélio partilhado de fungos simbióticos."
Resultados do estudo, publicados em New Phytologist , mostram que a quantidade de carbono transferida parecia depender do meio ambiente. Quando o fungo teve acesso a uma fonte alimentar mais rica (ágar aveia), menos carbono foi transferido para a muda. Isto sugere que a força da demanda das mudas pode influenciar o fluxo de nutrientes através da rede.
Esta pesquisa tem implicações importantes para a compreensão da ecologia das orquídeas e dos esforços de conservação. Ao reconhecer a importância das ligações fúngicas, os cientistas podem desenvolver melhores estratégias para proteger estas plantas únicas e frequentemente ameaçadas.
Os próximos passos são pesquisar esta teoria no habitat natural onde as orquídeas são encontradas e verificar se isso se aplica a outras espécies.
