Um estudo analisou o efeito de um banco de sementes na diversidade em populações de plantas ou bactérias.
Por Dorine Schenk, Universidade de Leiden publicado por Phys.
A cada ano, as papoulas dispersam sementes que crescem e se transformam em uma nova geração de flores. Às vezes, algumas das sementes adiam a germinação por alguns anos, por exemplo, quando são cobertas por uma camada de areia. Só quando a areia desaparece é que começam a brotar. Margriet Oomen fez pesquisas matemáticas sobre a influência desse fenômeno na diversidade genética de uma população.
Este princípio, em que as sementes de papoula estão dormentes e não se reproduzem, é um exemplo de banco de sementes natural. Depois de alguns anos, as sementes podem ‘acordar’ e se juntar à população ativa de papoulas novamente. Além das plantas, o fenômeno do banco de sementes também ocorre nas bactérias. Quando as condições são desfavoráveis, por exemplo, quando há pouca comida, eles podem se transformar nos chamados endósporos – um estado dormente no qual podem sobreviver a condições extremas . Eles podem permanecer endósporos por anos até que as condições melhorem e eles se transformem novamente em bactérias “, diz Oomen.
Bancos de sementes aumentam a diversidade
Durante seu doutorado pesquisa no Mathematisch Instituut, Oomen e seus supervisores Frank den Hollander (UL) e Andreas Greven (Friedrich-Alexander Universität Erlangen Nürnberg) usaram um modelo matemático para estudar o efeito de um banco de sementes na diversidade em uma população de plantas ou bactérias. Acontece que o fenômeno do banco de sementes aumenta a diversidade genética de uma população e pode até prevenir a perda de diversidade.
Papoulas vermelhas e roxas
Imagine um campo cheio de papoulas vermelhas e roxas. Sem banco de sementes, essas flores dispersam sementes uma vez por ano, algumas das quais acabam favoravelmente e sobrevivem ao inverno, eclodindo na primavera seguinte. As sementes das flores vermelhas germinam em papoulas vermelhas, as sementes das flores roxas em roxas. A quantidade de cada cor é determinada pelo acaso e pela geração anterior. Quanto mais papoulas vermelhas na primeira geração, maior a chance de que, depois de alguns anos, todas as flores sejam vermelhas. A diversidade é então perdida “, diz Oomen. A probabilidade de isso acontecer pode ser calculada com o modelo matemático de Fisher-Wright. Eu observei como a diversidade muda quando você adiciona um banco de sementes a esse modelo.
Quando as sementes dormentes despertam
Sementes dormentes em um banco de sementes não contribuem para a reprodução por anos. Pode acontecer que nesse período a diversidade desapareça na geração ativa e reprodutora. “Você então tem, por exemplo, um prado cheio de papoulas vermelhas”, diz Oomen. A diversidade parece perdida. Mas se ainda houver sementes roxas no banco de sementes, elas podem acordar e garantir que seu prado esteja mais uma vez cheio de papoulas roxas, que então se reproduzem. Dessa forma, o banco de sementes pode servir como uma espécie de reservatório, aumentando a diversidade e até mesmo evitando que ela se perca.
Tornado possível por um truque matemático
“O fato de um banco de sementes aumentar a diversidade não foi nenhuma surpresa”, disse Oomen. Mas como isso acontece exatamente era difícil de modelar matematicamente. Descobrimos um truque que agora nos permite fazer isso.
Oomen estima que levará algum tempo antes que o modelo – que também tem aplicações em outros ramos da matemática – chegue à biologia. “O resultado ainda é muito teórico e abstrato.”
