Estudo internacional produz uma árvore da vida abrangente para plantas com flores
Árvore filogenética calibrada no tempo para angiospermas com base em 353 genes nucleares. Todas as 64 ordens, todas as 416 famílias e 58% (7.923) dos gêneros estão representados. A árvore jovem é ilustrada aqui (restrição máxima no nó raiz de 154 Ma), com cores de galhos representando taxas líquidas de diversificação. Os pontos pretos nos nós indicam a colocação filogenética das calibrações fósseis com base no conjunto de dados de calibração fóssil atualizado do AngioCal. Observe que os nós calibrados podem ser mais antigos que a idade dos fósseis correspondentes devido ao uso de restrições de idade mínima. Arcos ao redor da árvore indicam os principais clados de angiospermas circunscritos neste artigo. O grau ANA refere-se às três ordens divergentes consecutivamente, Amborellales, Nymphaeales e Austrobaileyales. Crédito:Natureza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07324-0 Com seu próprio material de coleção botânica e seu conhecimento de pesquisa sobre a evolução das plantas crucíferas (plantas da família do repolho), os biocientistas da Universidade de Heidelberg contribuíram para um estudo internacional em grande escala que produziu uma "árvore da vida" abrangente para plantas com flores. .
Para isso, pesquisadores de todo o mundo – liderados pelo Royal Botanic Gardens de Kew (Reino Unido) – analisaram a informação genética de mais de 9.500 espécies de quase 8.000 gêneros. Além dos tipos de plantas bem conhecidos encontrados hoje na Terra, eles também examinaram os códigos genéticos de espécimes centenários e de exemplos já extintos.
Para a sua participação no projecto "Árvore da Vida", os cientistas de Heidelberg do Centro de Estudos Organismáticos puderam utilizar material de investigação abrangente de colecções vivas, colecções de sementes e herbário.
No Centro de Estudos Organismáticos (COS) da Universidade de Heidelberg, o Departamento de Biodiversidade e Sistemática Vegetal, chefiado pelo Prof. Marcus Koch, pesquisa sobre a origem das espécies e da diversidade biológica, bem como elucida e descreve os processos evolutivos subjacentes. .
As plantas da família do repolho são o foco principal. Além de plantas cultivadas, incluem plantas modelo científico, como o agrião, também conhecido como Arabidopsis thaliana. Para os seus estudos de investigação, os cientistas da Heidelberg baseiam-se em material vegetal com história e origem documentadas.
“Nos últimos mais de 25 anos, reunimos este material em muitas viagens de descoberta e expedições e o depositamos em nossas coleções curadas”, diz o Prof. Koch, que também é diretor do Jardim Botânico da Universidade de Heidelberg, que compreende quase 10.000 espécies. no cultivo vivo.
Particularmente interessantes para Marcus Koch e sua equipe são os herbários, nos quais plantas e partes de plantas são conservadas para fins científicos na forma seca ou prensada. O herbário de Heidelberg contém quase 500.000 exemplares. “Mesmo séculos depois, o DNA, a informação genética, das plantas secas pode ser isolado e usado para análises evolutivas”, explica o Prof.
Também cruciais para o trabalho de investigação são os bancos de sementes. Em circunstâncias ideais, até mesmo material vegetal centenário pode germinar novamente, diz o cientista, que atua no ensino e na pesquisa na Universidade de Heidelberg desde 2003 como Professor de Sistemática Vegetal, Biodiversidade e Evolução.
No que diz respeito à família das couves, os investigadores do COS construíram não só uma extensa coleção de exemplares de herbário e sementes com milhares de amostras, mas também uma extensa base de dados científica chamada BrassiBase. Além de seu próprio material de pesquisa, eles utilizam estoques disponíveis em outras coleções alemãs e internacionais.
O conhecimento da pesquisa de Heidelberg sobre os processos evolutivos das plantas crucíferas e a origem de suas espécies fluiu para a "árvore da vida" das plantas com flores, que acaba de surgir. As plantas com flores constituem cerca de 90 por cento de todas as plantas conhecidas em terra, podem ser encontradas praticamente em todo o planeta e são utilizadas como alimento, matéria-prima ou fonte de energia.
Tendo surgido há mais de 140 milhões de anos, a questão de como conseguiram desenvolver este “domínio” face a outras plantas tem ocupado os investigadores até hoje. A “árvore da vida” – entre as 9.500 espécies analisadas estavam apenas 800 plantas com flores cujo ADN ainda não tinha sido sequenciado – permite-nos agora ter novos conhecimentos sobre a sua origem e relações.
Os iniciadores do projeto sublinham que os dados contribuirão para identificar novas espécies, refinar a classificação das plantas, descobrir novos compostos medicinais e conservar as plantas face às alterações climáticas e à perda de biodiversidade. 279 pesquisadores de 138 organizações em todo o mundo colaboraram no estudo em larga escala.
O artigo foi publicado na revista Nature .
