Registros de plantas: Uma planta pode ser também confiando?

Nome: orquídeas

Nome científico: Família: Orchidaceae

Conhecido por: Beleza, epifitismo, aroma de baunilha, sementes minúsculas, micorrizas, polinização enganosa, micoheterotrofia, uso medicinal, Krakatoa vegetante…

Recorde quebrado: A planta mais confiável do mundo…

A família das orquídeas, Orchidaceae, é uma das maiores famílias de plantas com flores, com um número estimado de espécies variando de 26,460.Maarten Christenhusz et al., Plantas do mundo: uma enciclopédia ilustrada de plantas vasculares; Editora da Universidade de Chicago, 2017] para > 27,000]. Embora isso indiscutivelmente signifique que pode haver quase 27,000 maneiras únicas de ser uma orquídea, esse item terá que se restringir a generalizações. Em particular, quero celebrar uma característica que as orquídeas demonstram muito bem, o otimismo. Esse otimismo não é apenas que as coisas vão dar certo, mas em grande parte devido à confiança que muitas orquídeas têm em outros organismos fazendo a coisa certa para que a orquídea sobreviva. Essa natureza confiante é exemplificada em três aspectos importantes da biologia das orquídeas que abrangem todo o ciclo de vida.

Começando: no destino (e nos fungos!) confiamos…

A maioria das sementes são lançadas no mundo com abundantes reservas de alimentos para se estabelecerem como novas plantas independentes até que possam realizar a fotossíntese e produzir seu próprio alimento. As orquídeas detêm o recorde mundial por terem as menores sementes conhecidas. Geralmente, suas sementes são tão pequenas que parecem 'pó fino' e podem pesar apenas 0.3 µg (menos de um terço de um milionésimo de um grama!) para Schomburgkia ondulata (Carol Baskin & Jerry Baskin, Sementes: Ecologia, Biogeografia e Evolução da Dormência e Germinação, Segunda Edição, Academic Press, 2014) *. Essa massa extremamente baixa se deve em grande parte ao fato de que a semente da orquídea quase não tem – geralmente não tem – endosperma (Baskin & Baskin, 2014), o tecido de reserva alimentar que as sementes mais típicas contêm. A ausência desse suprimento interno de alimentos significa que a orquídea em germinação e o desenvolvimento das mudas dependem de um externo fonte de comida pronta. E essa fonte é, surpreendentemente, fornecida por um fungo.

Ora, um fungo é um organismo que não podes produzir seu próprio alimento – por exemplo, via fotossíntese; requer uma fonte de alimentos orgânicos prontos e, portanto, é heterotrófico (Não é autotrófico, como a maioria das plantas verdes). Como um heterótrofo pode suprir as necessidades alimentares de uma orquídea? Em alguns casos, o fungo que se alimenta de orquídeas pode estar explorando diretamente fontes de alimentos orgânicos no solo (Sarah Smith, New Phytologist 65: 488-499, 1966; faça: 10.1111 / j.1469-8137.1966.tb05972.x). Em outras, o fungo obtém esses orgânicos de outra planta com flor com a qual possui uma relação simbiótica mútua (Baskin & Baskin, 2014). Assim, em alguns casos, uma orquídea está agindo como um parasita em outra planta com flor, embora indiretamente por meio de um intermediário fúngico! Há também evidências de que algumas orquídeas requerem a presença do fungo correto para permitir a germinação das sementes em primeiro lugar (Baskin & Baskin, 2014). Temos assim uma situação em que a sobrevivência da nossa orquídea não depende apenas de encontrar o fungo certo para desenvolver o chamado orquídea micorriza, mas sua sobrevivência continuada até que seja independente, 'auto-alimentado' [autotrófico], indivíduo fotossintetizante, é dependente de alimentos derivados de um fungo 'babá' - e, em alguns casos, em última análise, outro involuntário 'parceiro' de planta com flor.

Mesmo quando fotossintéticas, algumas orquídeas continuam a obter parte de suas necessidades orgânicas de carbono do parceiro fúngico e, portanto, têm uma mixotrófico estilo de nutrição (Baskin & Baskin, 2014). Enquanto muitas orquídeas apenas exploram o parceiro fúngico como alimento nos estágios iniciais de desenvolvimento, algumas nunca se tornam verdes e fotossintéticas (e, portanto, autotróficas…) Fitopatologia Integral e Molecular (eds. Yuri Dyakov et al.), Elsevier, 2007). Essas plantas com flores nutricionalmente atípicas são denominadas micoheterotróficos [Baskin e Baskin, 2014]. Tais são as complexidades das relações de alimentação orquídea-fungo que têm sido vistas como predação ou mesmo parasitismo por parte da orquídea (Baskin & Baskin, 2014). **.

A vida nobre: ​​nas (e nas!) árvores em que confiamos…

Embora um número apreciável de orquídeas sejam plantas típicas, pois estão enraizadas no solo e vivem literalmente no nível do solo, muitas outras adotaram um estilo de vida muito mais elevado. Esses membros normalmente podem ser encontrados muitos metros acima da superfície do solo, empoleirados de forma um tanto precária nos galhos ou troncos das árvores. As plantas que vivem dessa maneira são denominadas epífitas. Existem cerca de 28,000 espécies de plantas epífitas (Gerhard Zotz, Plantas em Plantas - A Biologia das Epífitas Vasculares, Primaverar 2016, pág. 16), e “a maioria das epífitas são orquídeas e a maioria das orquídeas são epífitas” (Zotz, 2016, p. 37). Quase 19,000 espécies de orquídeas epífitas são conhecidas, o que não significa apenas que as Orchidaceae representam quase 70% de todas as epífitas conhecidas – mas a mesma % de espécies de orquídeas são epífitas.

Este estilo de vida epífito tem muitos desafios [Adibah e Ainuddin, Jornal Asiático de Ciências Vegetais, 10: 97-107, 2011; doi: 10.3923/ajps.2011.97.107], não menos importante é a separação da planta de sua fonte de água mais usual, o solo. Embora distantes do solo, as raízes das orquídeas epífitas ainda são usadas como órgãos de absorção de água. Aqui eles obtêm sua água normalmente da água da chuva ou da umidade do ar que envolve a orquídea situada no ar, empregando um tecido especializado, vigiar, para este efeito ***.

Um aspecto da natureza confiante dessas plantas é exemplificado no caso das orquídeas epífitas sem folhas. Em vez de explorar outras formas de vida trabalhadoras e "roubar" sua comida pronta e rica em orgânicos, essas orquídeas desenvolveram capacidade fotossintética em suas raízes. Assim, exibindo confiança na capacidade de órgãos que evoluíram para um propósito assumindo um papel totalmente novo e fazendo isso em taxas que podem sustentar o resto da planta. Outro dos grandes aspectos de confiança que a orquídea demonstra nesse estilo de vida é que o poleiro será estável e não cairá no chão e provavelmente danificará – talvez até matando – a orquídea. Todas as formas de vida precisam de suporte para ajudá-las ao longo da vida, orquídeas epífitas talvez mais do que a maioria…

Polinização enganosa: na luxúria confiamos...

Indiscutivelmente, uma das maneiras mais fascinantes pelas quais as orquídeas demonstram sua confiança em outras espécies é durante a polinização. Muitas orquídeas dependem do serviços de polinização de insetos. Embora isso não seja diferente de milhares de ooutras espécies de plantas com flores, algumas orquídeas levaram essa dependência a níveis extremos ao explorar o próprio impulso reprodutivo do inseto para atender aos requisitos reprodutivos da planta.

Para alcançar o efeito desejado, essas orquídeas geralmente liberam substâncias químicas no ar que cheiram a sexo de inseto Feromônios. Esses compostos são detectados por insetos machos que, confundindo-os com a coisa real, procuram a fêmea da espécie de inseto cuja presença é indicada por essa pista olfativa. Seguindo o sinal do cheiro em direção à orquídea, os insetos têm pistas visuais de reforço da forma e tamanho da flor que se parece com o inseto fêmea e, portanto, com um parceiro em potencial.

Essas flores não apenas cheiram e se parecem com insetos fêmeas, mas também podem ter a textura e, portanto, a "sensação" da coisa real. O engano é tão bom que o macho esperançoso muitas vezes tenta acasalar com a 'fêmea'. Embora nenhuma reprodução de inseto resulte desse encontro amoroso, as estruturas contendo pólen da orquídea – polínia – ficam presos à cabeça do inseto macho. O inseto voa, com as polínias firmemente presas, e repete o processo de cópula insatisfatório com outra flor da orquídea. Desta vez, a transferência das polínias é feita da cabeça do inseto para os órgãos femininos da flor da orquídea. Esperançosamente [mais otimismo de orquídea!], o pólen transferido germinará e a fertilização ocorrerá, resultando na criação de sementes de orquídeas para iniciar a próxima geração de orquídeas sempre otimistas. O infeliz inseto continuará seus falsos encontros sexuais com outras orquídeas e, presumivelmente involuntariamente, ajudará a orquídea a produzir mais descendentes. Assim, pelo menos um dos 'parceiros' neste 'ménage à trois' alcança algum sucesso reprodutivo ****. Apropriadamente, este 'sexo falso de inseto' é denominado pseudocópula.

Mais uma vez, o sucesso das orquídeas está intimamente ligado à vida de outro organismo. Neste caso, a reprodução da orquídea está ligada às inclinações sexuais de seu inseto polinizador. Mas, e não esqueçamos, o sucesso desta prática depende da capacidade da planta trust que os insetos continuarão a ser enganados em seus esforços sexuais pela astuta orquídea!

 

Resumindo: Em todas as fases do ciclo de vida as orquídeas contam com a ajuda de outras espécies, sejam fungos, insetos ou árvores. Eles 'confiam' que a cooperação continuará a ser fornecida como e quando necessário, e dessa forma a orquídea otimista sobreviverá.

Talvez o que podemos aprender com tudo isso é que o sucesso de uma espécie é – muitas vezes intimamente! – vinculado ao sucesso de (uma) outra espécie. Talvez nós, humanos, devêssemos aprender uma lição com as sempre confiantes orquídeas e reconhecer que provavelmente sobreviveremos melhor como espécie como membros de uma comunidade biodiversa neste planeta.

 

* As sementes de orquídea não são apenas leves, elas podem ser tão curtas quanto 0.18 mm (Oberonia iridifolia), e até 4 milhões de sementes podem estar presentes em uma única cápsula (Cycnoches ventricosum var. clorochilon) (Baskin & Baskin, 2014). E, rejuvenescendo (e também com otimismo…), minúsculas sementes trazidas pelo vento de quatro espécies de orquídeas terrestres estavam entre as primeiras plantas a recolonizar Krakatoa, depois que a vida vegetal na ilha foi destruída pela atividade vulcânica em 1883 (Baskin & Baskin, 2014).

 

** O que também mostra que só porque algo é chamado de micorriza não precisa necessariamente significar que é um arranjo mutuamente benéfico para fungos e plantas parceiras...

 

*** O velame, uma inovação tão importante que multifunções como um protetor de radiação ultravioleta para os tecidos fotossintéticos das raízes aéreas das orquídeas epífitas, e também deve ser encontrado em raízes de orquídeas não epífitas e outras plantas monocotiledôneas terrestres...

 

**** E, embora esse grau de especialização polinizadora, em que o futuro da orquídea está intimamente ligado ao destino de um inseto, possa parecer o equivalente orquidário de colocar todos os ovos na mesma cesta, esta estratégia de polinização altamente específica é notavelmente eficiente (Giovanni Scopece et al., O Naturalista Americano 175: 98-105, 2010; doi: https://doi.org/10.1086/648555).

 

Finalmente, se você quer mais orquídeas em sua vida (e quem não gostaria...?), não é tarde demais para alcançar Simon Pugh-Jones' 365 dias de orquídeas.