As plantas são criaturas tagarelas. Na última década, pesquisadores mostraram que as plantas se comunicam usando redes subterrâneas de fungos para trocar informações químicas. Contudo, exatamente como esse processo funciona no nível microscópico não é bem compreendido.

Responder a esta pergunta pode ter um grande impacto na ecologia vegetal e na agricultura, é por isso que os professores Kathryn e Jonathan Morris da Xavier University estão usando o espalhamento de nêutrons no Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia (DOE) para observar em primeira mão como esses infoquímicos viajam minúsculos, redes semelhantes a tubos chamadas hifas fúngicas. Se as mensagens se movem passivamente ao longo do exterior dessas redes de fungos ou se os fungos deliberadamente localizam e absorvem infoquímicos para transporte, não está claro.

"Basicamente, infoquímicos são compostos químicos que as plantas liberam no solo para avisar umas às outras sobre ameaças potenciais e podem até limitar o crescimento de outras plantas. Estamos tentando descobrir se esses infoquímicos movem a forma como a água flui no solo, ou se eles se movem independentemente desse fluxo, "disse Kathryn Morris.

Para este experimento, os pesquisadores criaram um pequeno aparelho no qual um cacto e um tomate estão enraizados na mesma matriz do solo que apresenta uma rede de fungos como as que conectam as plantas na natureza. Ao carregar esse solo com água pesada e infoquímicos, e ajustar a quantidade de luz que cada planta recebe, os pesquisadores podem controlar quando cada organismo bebe para observar exatamente como os infoquímicos e a água se movem entre as plantas.

A imagem de nêutrons é ideal para este tipo de pesquisa porque os nêutrons são sensíveis ao hidrogênio, que as plantas e os infoquímicos contêm em abundância. Em contraste, o solo não contém muito hidrogênio. Isso significa que os infoquímicos e as raízes das plantas aparecem escuros, Claro, e "sombras" distintas nas imagens radiográficas que os pesquisadores geram com o instrumento IMAGING no High Flux Isotope Reactor (HFIR) do ORNL.

"O composto infoquímico contém hidrogênio, e a água pesada usada no experimento contém o isótopo de deutério do hidrogênio. A diferença no conteúdo de isótopos é importante porque os nêutrons se espalham fortemente do hidrogênio e não do deutério, "disse Jonathan Morris." Isso faz com que a infoquímica se destaque como uma sombra distinta nas imagens radiológicas de nêutrons coletadas, enquanto a água pesada parece ser comparativamente transparente. Isso nos permite distinguir facilmente o movimento do infoquímico da água pesada e estudar seu comportamento. "

Entender exatamente como os infoquímicos se movem entre as plantas ao longo dessas redes de fungos pode ter importantes aplicações agrícolas. Por exemplo, se certos fungos transportam infoquímicos apenas entre certas plantas, os agricultores poderiam tirar proveito dessas redes para implantar taticamente pesticidas que afetariam determinados sistemas de plantas, destruindo ervas daninhas indesejadas sem danificar suas colheitas.

"Isso é realmente empolgante. O que aprendemos aqui terá um impacto significativo em nossa compreensão da ecologia, "Jonathan Morris disse.