Como as plantas sabem onde devem se defender?

Se você é uma planta qual é a melhor maneira de se defender, já que não pode fugir dos atacantes? Eu pensei e fui por ser maciço, com plantação de armaduras, pontas, espinhos e ferrões, junto com folhas e raízes venenosas. Se esta é uma ideia tão boa (e não é), por que as plantas não estão fazendo isso? Defesa sob demanda: mecanismos por trás dos padrões de defesa ideais por Stefan Meldau, Matthias Erb e Ian Baldwin examina a hipótese de defesa ideal que explica o porquê.

A hipótese de defesa ótima faz algumas suposições. Primeiro, uma planta tem recursos limitados, então as defesas têm um custo. Cubra-se com toxinas, se quiser, mas todo esse esforço para criar produtos químicos complexos prejudicará os esforços que você poderia ter usado em outro lugar, como a reprodução. Em seguida, nem todas as partes de uma planta são igualmente valiosas. Meldau et al. tem este diagrama mostrando um gradiente de valor para as plantas. As folhas novas, argumentam eles, são mais valiosas para uma planta do que as folhas velhas. Eles também argumentam que os diferentes valores das partes da planta as tornam mais ou menos atraentes para o ataque. Dada a diferença de valor, não haverá ataques aleatórios à planta. Eles estarão mais concentrados em certas áreas, então faz mais sentido para uma planta alocar suas defesas limitadas para os órgãos mais importantes.

Por si só, isso sugere que uma rápida auditoria das defesas de uma planta revelaria a importância das várias partes para ela, mas há mais do que isso.

Algumas partes você vai querer manter defendidas. Faz sentido ter um caule lenhoso se você acha que é provável que seja atacado. É uma peça de valor muito alto, pois suporta a maior parte do restante da planta. Por outro lado, as folhas mais novas podem não ser atacadas. Meldau et al. apontam tecidos jovens são mais facilmente estimulados a produzir defesas induzidas. As defesas induzidas podem muito bem ser mais baratas a longo prazo, pois algumas plantas não serão comidas em nenhum ano específico e, portanto, poderiam gastar sua energia na reprodução. Até onde vai, tudo bem, mas também significa que as plantas precisam ser capazes de sinalizar quando os órgãos estão sob ataque, e esse é um fator-chave para Meldau. et al.

O provavelmente reside em como as plantas usam Ácido jasmônico. A botânica seria muito mais simples se você pudesse simplesmente apontar para uma substância química e dizer isso leva a isso. O ácido jasmônico é um exemplo de por que isso nunca vai acontecer na botânica. As defesas das plantas não podem ser claramente separadas do desenvolvimento da planta, então faz sentido que o mesmo hormônio esteja envolvido com ambos.

Nossa compreensão dos mecanismos subjacentes que mediam a regulação ontogênica da biossíntese e sinalização de JA ainda é muito fragmentada.

É o uso múltiplo e complexo de jasmonatos que aparece fortemente neste artigo. Os jasmonatos não parecem funcionar simplesmente como jasmonatos, mas também interagem com citocininas, brassinosteróides, giberelinas e auxinas. A hipótese de defesa ótima é uma ideia que funciona no nível de toda a planta. Você não pode alterar uma parte isolada do resto. Por isso penso que Meldau et al. fazem um excelente argumento de que reduzir as plantas a caminhos hormonais simples não é uma maneira confiável de olhar para as plantas como um todo sistêmico. Embora as vias hormonais sejam importantes, eles argumentam que, para analisar a defesa da planta, você precisa de ferramentas de análise de rede.

O que me impressiona em geral é o grande potencial de pesquisa em defesa de plantas. Meldau et al. mostram que há muito trabalho necessário para reunir várias linhas de pesquisa, mas, ao mesmo tempo, isso não é simplesmente trabalhar no escuro. Se você está procurando um guia para outros artigos sobre o assunto, este artigo é muito útil para começar.