Plantas têm mais probabilidade de serem “bisbilhoteiras” do que altruístas ao acessar redes subterrâneas

Um novo estudo usou uma abordagem de modelagem para mostrar que é improvável que as plantas evoluam para avisar outras plantas sobre um ataque iminente. 

Por Universidade de Oxford com informações de Science Daily.

Em vez de usar suas redes de comunicação para transmitir sinais de alerta, as descobertas sugerem que é mais provável que as plantas “espionem” seus vizinhos. O estudo foi publicado esta semana no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

As plantas terrestres podem ser conectadas a uma complexa rede subterrânea de fungos conhecida popularmente como “Wood World Web” (Teia mundial madeireira). As redes surgem porque os fungos micorrízicos formam parcerias simbióticas com as raízes das plantas, por meio das quais as plantas recebem nutrientes e os fungos recebem carbono. Foi demonstrado que os recursos e informações das plantas podem ser transmitidos por meio da rede micorrízica e usados ​​por outros indivíduos.

Estudos anteriores descobriram que, se uma planta é atacada por um herbívoro ou patógeno, isso geralmente leva outras plantas conectadas à mesma rede fúngica a regular positivamente seus mecanismos de defesa. No entanto, não ficou claro se as plantas sendo atacadas por herbívoros sinalizam ativamente por meio dessa rede, para avisar outras para ativar suas defesas.

A sinalização ativa entre plantas parece contradizer a teoria evolucionária, que sugere que esse tipo de comportamento só seria favorecido quando fornecesse um benefício tanto para o remetente quanto para o destinatário do sinal. Isso apresentou um enigma para os pesquisadores — por que uma planta sendo atacada deveria enviar sinais para avisar seus vizinhos?

Para investigar isso, uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Oxford em colaboração com a Vrije Universiteit Amsterdam, usou modelos matemáticos para investigar diferentes condições hipotéticas. Eles descobriram que é extremamente difícil encontrar situações em que as plantas seriam selecionadas evolutivamente para avisar seus semelhantes sobre um ataque iminente. A razão provável para isso é que as plantas competem com os vizinhos por recursos como luz solar e nutrientes e, portanto, não se beneficiam de ajudar os concorrentes vizinhos. Na verdade, os resultados indicaram que as plantas podem até ser favorecidas para sinalizar desonestamente para prejudicar seus vizinhos.

O autor principal Dr. Thomas Scott, (Departamento de Biologia, Universidade de Oxford), que realizou as análises matemáticas, disse: “Nossos resultados indicam que é mais provável que as plantas se comportem de forma enganosa em relação aos seus vizinhos, em vez de altruístas. Por exemplo, as plantas podem sinalizar que um ataque de herbívoro está ocorrendo, mesmo quando nenhum herbívoro está presente. As plantas podem obter um benefício da sinalização desonesta porque ela prejudica seus concorrentes locais, enganando-os a investir em mecanismos de defesa de herbívoros dispendiosos.”

As novas descobertas desafiam a ideia de que as plantas se comportam de forma altruísta e sugerem que precisamos considerar hipóteses alternativas.

Os novos modelos matemáticos descobriram que há duas alternativas viáveis ​​que podem explicar por que plantas vizinhas regulam positivamente seus mecanismos de defesa quando uma é atacada. Potencialmente, as plantas não podem suprimir o envio de uma sugestão de que estão sendo atacadas — mesmo que não queiram que essa informação seja passada para as vizinhas, elas não podem evitar isso. Assim como os humanos não conseguem evitar o rubor quando estão envergonhados.

Outra possibilidade é que os fungos monitorem suas plantas hospedeiras, detectem quando elas são atacadas e então avisem outras plantas em sua rede. Essa possibilidade intrigante faz sentido evolutivo porque os fungos poderiam ganhar um benefício ao ajudar a proteger todas as plantas com as quais estão negociando recursos.

“Talvez sejam as próprias redes de fungos que estejam enviando os sinais de alerta”, acrescentou o Dr. Scott. “Os fungos micorrízicos dependem das plantas em sua rede para carboidratos, então é importante manter essas plantas em boas condições. Talvez os fungos estejam ouvindo suas plantas parceiras, detectando quando uma foi atacada e avisando as outras para se prepararem.”

O coautor Professor Toby Kiers (Vrije Universiteit, Amsterdã) e Diretor Executivo da Society for the Protection of Underground Networks (SPUN) acrescentou: “Não há dúvidas de que as informações são transferidas. Os organismos estão constantemente detectando e processando informações sobre seu ambiente. A questão é se as plantas estão enviando sinais ativamente para avisar umas às outras. Talvez, assim como vizinhos fofoqueiros, uma planta esteja simplesmente bisbilhotando a outra.”

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University of Oxford. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

Referência do periódico :
Thomas W. Scott, E. Toby Kiers, Stuart A. West. The evolution of signaling and monitoring in plant–fungal networks. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (4) DOI: 10.1073/pnas.2420701122