A Vida Secreta dos Fungos Micorrízicos
Descubra como os fungos micorrízicos ajudam na resiliência e comunicação das plantas.
Zigmunds Orlovskis, Ēriks Voroņins, Annija Kotova, Daniels Pugačevskis, Kārlis Trevors Blūms, Ilva Nakurte, Ivars Silamiķelis, Soon-Jae Lee
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Índice
- O que são Fungos Micorrízicos?
- Tolerância ao Estresse e Defesa
- As Incríveis Redes Subterrâneas
- A Teia de Fungos: A Pesquisa Começa
- Os Sinais que Importam
- O Papel da Comunicação entre Plantas
- Configuração Experimental: O Teste de Comunicação das Plantas
- Os Resultados Chegaram
- Desvendando Respostas Genéticas
- O Lado Químico da Coisa
- O Bom, o Mau e o Feio
- O Futuro da Rede das Plantas
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
As plantas são como cidadãos super atarefados vivendo numa comunidade chamada ecossistema. Assim como vizinhos pegam açúcar emprestado ou trocam fofocas, as plantas trocam informações e recursos essenciais através de redes intrincadas. Uma das maneiras mais legais de fazer isso é através de uma amizade com fungos minúsculos conhecidos como Fungos Micorrízicos. Esses fungos são como a internet das plantas, permitindo que elas se comuniquem, compartilhem nutrientes e até se avisem sobre perigos. Este artigo mergulha no mundo fascinante dos fungos micorrízicos e como eles ajudam as plantas a se manterem saudáveis e resistentes.
O que são Fungos Micorrízicos?
Os fungos micorrízicos formam parcerias com as raízes da maioria das plantas terrestres. Pense neles como colegas de quarto que ajudam a planta a alcançar mais no solo. Esses fungos melhoram a capacidade da planta de absorver nutrientes, água e minerais. Em troca, a planta compartilha um pouco do açúcar que produz através da fotossíntese com os fungos. É um caso clássico de "você me ajuda, eu te ajudo".
Tolerância ao Estresse e Defesa
Os fungos micorrízicos não ajudam só as plantas a fazerem suas compras; eles também ajudam a lidar com estresse. Quando as plantas estão estressadas por coisas como secas ou doenças, esses fungos podem aumentar suas defesas. Estudos mostraram que plantas com parceiros micorrízicos são geralmente duronas, conseguindo resistir melhor a vários desafios ambientais. Elas conseguem até enviar um sinal de alerta para os vizinhos quando o perigo está próximo, criando uma proteção comunitária.
As Incríveis Redes Subterrâneas
Os fungos micorrízicos podem conectar várias plantas por meio do que os cientistas chamam de redes miceliais comuns (RMCs). Imagine uma rede de rodovias minúsculas debaixo da terra onde as raízes das plantas e os fios fúngicos se entrelaçam. Isso permite a troca de nutrientes e sinais entre diferentes plantas. Assim como as pessoas podem compartilhar informações por uma ampla rede, as plantas podem compartilhar recursos úteis e até se alertar sobre ameaças potenciais.
A Teia de Fungos: A Pesquisa Começa
Pesquisadores têm falado muito sobre a ideia de as plantas usarem RMCs para se comunicar – muito parecido com como usamos a internet para enviar mensagens. Estudos iniciais mostraram que árvores conectadas através dessas redes podiam compartilhar nutrientes. Isso deixou todo mundo animado, tanto em círculos científicos quanto na mídia popular, como uma boa história de ficção científica. Mas, enquanto isso era interessante, as perguntas mais profundas sobre como as plantas enviam e recebem mensagens através das RMCs ficaram em grande parte sem resposta.
Os Sinais que Importam
As plantas podem enviar diferentes tipos de sinais. Eles incluem:
- Troca de Nutrientes: Como compartilhar uma refeição.
- Sinais Químicos: Como mandar uma mensagem de texto sobre perigo.
- Alarmes: Avisar plantas vizinhas sobre ameaças, como pragas ou doenças.
Pesquisadores produziram evidências que sugerem que, quando uma planta é atacada por um patógeno, plantas próximas conectadas através das RMCs podem aumentar suas defesas mesmo antes da ameaça chegar até elas. É como uma vigilância de bairro para as plantas!
O Papel da Comunicação entre Plantas
As plantas se comunicam tanto de forma “cabo” (como as RMCs) quanto de forma “sem fio” (como os químicos que vão pelo ar). Isso significa que elas podem enviar sinais de várias maneiras, o que é essencial para entender como interagem. Os pesquisadores estão tentando descobrir como esses diferentes métodos de comunicação se sobrepõem e trabalham juntos.
Experimentos mostraram que, quando uma planta está sob estresse, pode influenciar suas vizinhas conectadas através das RMCs. Isso levantou a questão: Como podemos isolar esses sinais para ver quais são os mais eficazes?
Configuração Experimental: O Teste de Comunicação das Plantas
Para entender como essas redes funcionam, os cientistas realizaram experimentos com plantas chamadas Medicago truncatula. Eles observaram as reações de plantas conectadas através das RMCs quando uma planta foi submetida ao estresse usando vários tratamentos. Eles deixaram uma planta desconfortável enquanto mantinham outra planta próxima, e então monitoraram como os sinais da planta estressada afetavam seu vizinho.
Os Resultados Chegaram
Os achados revelaram que, quando plantas remetentes (as que estavam sendo estressadas) eram feridas ou tratadas com sinais de defesa, plantas receptoras (as vizinhas) mostraram reações distintas. Isso sugere que a presença das RMCs desempenha um papel significativo em como as plantas se comunicam sobre estresse e defesa.
Desvendando Respostas Genéticas
O estudo se concentrou em olhar a expressão gênica nas plantas receptoras. Em termos mais simples, eles examinaram quais genes estavam ativados ou desativados em resposta aos sinais das plantas remetentes. Encontraram milhares de genes que mudaram sua atividade em resposta à comunicação. Essa atividade gênica pode determinar quão bem uma planta consegue lidar com desafios, como pragas ou doenças.
Com os dados coletados, ficou evidente que plantas conectadas através das RMCs reagiram ao estresse de forma diferente das que não estavam conectadas. Isso destaca a importância dessas redes micorrízicas em ajudar a resiliência das plantas.
O Lado Químico da Coisa
Além da atividade gênica, os pesquisadores também avaliaram a composição química das plantas. Descobriu-se que plantas estressadas afetavam os tipos de químicos produzidos em seus vizinhos. Isso incluiu mudanças em compostos voláteis, que podem atrair insetos benéficos ou repelir pragas. É como se cada planta tivesse um perfume pessoal que pode mudar dependendo de quem está em apuros.
O Bom, o Mau e o Feio
Curiosamente, nem todos os resultados desses sinais entre plantas são benéficos. Enquanto algumas plantas podem se tornar mais resistentes a certos patógenos, elas também podem ficar mais vulneráveis a outros. Por exemplo, quando uma planta remetente estava estressada, suas vizinhas mostraram maior suscetibilidade a um patógeno, mas resistência a outro.
Essa dualidade das respostas das plantas sugere que a comunicação através das RMCs pode levar a consequências positivas e negativas, dependendo da situação. É um pouco como um gesto simpático que pode levar a resultados inesperados!
O Futuro da Rede das Plantas
Enquanto os cientistas se aprofundam em como as plantas usam essas redes fúngicas para se comunicar, surgem muitas perguntas. Quão específicos são esses sinais? Eles são influenciados pelo tipo de fungo micorrízico ou pela espécie de planta envolvida? Existe um limite para os tipos de mensagens que podem ser enviadas?
Entender essas dinâmicas pode ter implicações significativas para a agricultura e a silvicultura. Ao aproveitar a comunicação das plantas e o poder dos fungos micorrízicos, poderíamos potencialmente aumentar a resiliência e o crescimento das culturas.
Conclusão
A fascinante interação entre plantas e fungos micorrízicos revela uma teia complexa de comunicação e apoio escondida debaixo dos nossos pés. Essas redes subterrâneas são comparáveis à internet, conectando plantas e permitindo que compartilhem informações e recursos.
À medida que os cientistas continuam a desvendar os mistérios da comunicação das plantas, temos muito mais a aprender sobre a resiliência e a adaptabilidade dos nossos amigos verdes. Quem sabe? Com mais pesquisa, podemos até encontrar maneiras de acessar essa "internet das plantas" para melhorar práticas agrícolas e promover ecossistemas mais saudáveis. Enquanto isso, é seguro dizer que o reino vegetal tem seu próprio jeito de conversar que é tão intricado e inteligente quanto o nosso!
Título: Common mycelial network mediated inter-plant signals modulate plant biotic stress responses and defence against foliar pathogens
Resumo: O_LIArbuscular mycorrhizal fungi (AMF) colonize multiple plant hosts and form common mycelial networks (CMNs) that link multiple plants in nature. CMNs are hypothesised to function as a highway for inter-plant information exchange to modulate plant biotic and abiotic stress responses. C_LIO_LIHere we used AMF Rhizophagus irregularis to inter-connect two Medicago truncatula plants and explored the effect of known plant defence elicitor on pathogen tolerance of AMF-connected inter-plant signal receivers. We analysed Medicago leaf metabolites and emitted volatiles together with transcriptome data to compare responses of the inter-plant signal receivers with intact and cut CMN. C_LIO_LIThe integrity of CMN significantly affected inter-plant signal receiver responses. Plant defence and signalling pathways were enriched with receiver transcripts that are uniquely changing in the intact vs interrupted CMN along with distinct production of plant isoprenoids - volatile monoterpenes and triterpene saponins. Furthermore, receivers of CMN-mediated signals from stressed senders display increased resistance to Fusarium sporotrichoides and susceptibility to Botrytis cinerea. C_LIO_LIOur results highlight CMN contribution to receiver plant responses which may encode susceptibility and resistance factors to different plant pathogens. Future dissection of the mechanisms involved in inter-plant signal decoding will yield novel discoveries on genetic regulation of inter-plant defence priming under pathogen attack. C_LI
Autores: Zigmunds Orlovskis, Ēriks Voroņins, Annija Kotova, Daniels Pugačevskis, Kārlis Trevors Blūms, Ilva Nakurte, Ivars Silamiķelis, Soon-Jae Lee
Última atualização: 2024-12-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626652
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626652.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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