Rastreando a evolução das samambaias, estratégia de defesa surpreendentemente doce
Formiga alimentando-se de nectários de samambaias. Crédito:Jacob S. Suissa As plantas e os animais que as comem evoluíram em conjunto de formas fascinantes, criando uma interação dinâmica de estratégias de sobrevivência. Muitas plantas desenvolveram defesas físicas e químicas para afastar os herbívoros. Uma estratégia bem conhecida em plantas com flores é produzir néctar para atrair “formigas guarda-costas”. Pesquisas recentes exploram a evolução dessa mesma estratégia de defesa em samambaias.
Jacob Suissa, professor assistente da Universidade do Tennessee Knoxville, liderou o estudo em colaboração com Fay-Wei Li, especialista em samambaias do Instituto Boyce Thompson, e Corrie Moreau, especialista em formigas da Universidade Cornell.
O estudo, publicado recentemente na Nature Communications , revelou que samambaias e plantas com flores desenvolveram nectários de forma independente, estruturas especializadas que secretam recompensas açucaradas para atrair formigas guarda-costas, mais ou menos na mesma época do período Cretáceo. Esta descoberta é significativa, pois sugere que dinâmicas evolutivas semelhantes moldaram o desenvolvimento de mutualismos formigas-plantas entre estas duas linhagens divergentes, separadas por mais de 400 milhões de anos.
“Nossa pesquisa destaca um exemplo fascinante de evolução convergente, onde samambaias e plantas com flores desenvolveram independentemente estratégias semelhantes para se defenderem contra a predação, recrutando formigas defensoras com nectários”, disse Suissa.
Ao integrar dados filogenéticos e análises comparativas, a equipe de pesquisa descobriu que os nectários se originaram simultaneamente em samambaias e angiospermas, mas as samambaias experimentaram um atraso significativo na diversificação em comparação com suas contrapartes de plantas com flores. O estudo também revelou que as samambaias provavelmente recrutaram formigas defensoras secundariamente, explorando relações pré-existentes entre angiospermas à medida que faziam a transição do solo da floresta para a copa.
Diversidade de nectários de samambaias. um tricomas secretores de néctar com pontas de glândulas de Lygodium microphyllum . b glândula de néctar elevada de Gymnosphaera henryi . c glândula néctar pigmentada elevada de Pteridium aquilinum d poro de néctar adaxial microscópico de Pleopeltis thysannolepis . e poro microscópico de néctar abaxial de Drynaria pilosa . f Nectário em forma de xícara de Drynaria speciosa . Fotografias de JSS, exceto G. Henrique que foi fornecido com permissão de Shiyong Dong. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48646-x
“A história evolutiva dos nectários de samambaias não apenas demonstra as complexas relações entre plantas e insetos – relações que foram anteriormente subestimadas – mas também ressalta a capacidade das samambaias de se adaptarem aos desafios ecológicos”, explicou Suissa.
A pesquisa oferece novos insights sobre a dinâmica evolutiva que molda as interações planta-animal. Ao compreender como os fetos e as plantas com flores desenvolveram independentemente mecanismos de defesa semelhantes, os cientistas podem apreciar melhor os princípios subjacentes que regem a biodiversidade e o funcionamento dos ecossistemas. Este estudo abre novos caminhos para explorar a história evolutiva de outras características das plantas e seu impacto ecológico, reforçando a importância das relações mutualísticas no mundo natural.
