As plantas desenvolveram uma adaptação notável para sentir e responder ao ataque de herbívoros, empregando um sofisticado arsenal de mecanismos de defesa. Esta capacidade de perceber e responder a ameaças potenciais é essencial para a sobrevivência das plantas em ambientes diversos e desafiadores. O principal modo de detecção envolve o reconhecimento de sinais químicos provocados por herbívoros durante a alimentação ou danos ao tecido vegetal. Esses sinais, como voláteis, elicitores e sinais hormonais, desencadeiam uma cascata de respostas defensivas nas plantas.
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Sinais Voláteis: Quando as plantas são atacadas por herbívoros, elas liberam uma mistura de produtos químicos voláteis que atuam como um sinal de socorro. Esses voláteis incluem terpenos, voláteis de folhas verdes e derivados de ácidos jasmônicos. Os voláteis induzidos por herbívoros (HVs) difundem-se no ar e podem ser detectados por plantas vizinhas da mesma espécie ou de espécies diferentes.
Os HVs podem provocar defesas em plantas vizinhas, ativando vias específicas e expressão gênica envolvida na resposta de defesa. Por exemplo, em resposta aos HVs emitidos pela artemísia atacada (Artemisia tridentata), as plantas de artemísia próximas produziram níveis elevados de produtos químicos defensivos, tornando-as menos desejáveis para os herbívoros.
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Elicitores e Hormônios: Além de volátil, a alimentação de herbívoros pode desencadear a liberação de padrões moleculares associados a danos (DAMPS) e elicitores, como oligossacarídeos e fragmentos de proteínas. Esses elicitores interagem com receptores específicos nas membranas das células vegetais, desencadeando uma cascata de respostas de defesa.
Um importante sinal hormonal envolvido na percepção do ataque de herbívoros é o ácido jasmônico (JA). O JA é produzido na alimentação de herbívoros e desempenha um papel crucial na mediação da resposta de defesa. Regula a produção de compostos defensivos, como inibidores de protease e metabólitos secundários que detêm ou envenenam herbívoros.
3.
Danos mecânicos e resposta ao toque: As plantas também podem responder aos danos mecânicos causados pelos herbívoros que mastigam seus tecidos. Mecanorreceptores especializados nas membranas e tecidos das células vegetais detectam esses estímulos mecânicos e iniciam a resposta defensiva.
Por exemplo, a armadilha de Vénus (Dionaea muscipula) fecha rapidamente as suas folhas ao sentir o toque de potenciais presas, prendendo o inseto no seu interior. Esse mecanismo sensível ao toque permite à planta capturar e digerir insetos, complementando sua aquisição de nutrientes.
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Resistência Indutível: A capacidade das plantas de perceber e responder ao ataque de herbívoros pode ser melhorada através de processos conhecidos como resistência indutível. Quando uma planta sofre danos herbívoros ou exposição a elicitores, ela pode desenvolver uma memória do ataque e tornar-se mais resistente aos ataques subsequentes.
Esta resistência indutível envolve alterações na expressão genética e no metabolismo que fortalecem a defesa da planta e resultam numa resposta mais rápida e mais forte quando desafiados novamente por herbívoros.
Conclusão:
As plantas desenvolveram mecanismos intrincados para detectar o ataque de herbívoros, que envolvem a percepção de sinais voláteis, elicitores e danos mecânicos. Esses sinais iniciam uma série de respostas de defesa, como a produção de produtos químicos dissuasores, a ativação de vias de sinalização hormonal e o aumento da resistência a ataques futuros. Ao compreender como as plantas percebem os predadores, os cientistas podem obter insights sobre o desenvolvimento de estratégias para o manejo sustentável de pragas e melhorar a proteção das culturas.
