Imagine que você é uma semente no solo: gostaria de germinar assim que sentisse um pouco de água ao seu redor? Alguns podem pensar: “Claro! Quero germinar e começar a crescer o quanto antes!” No entanto, essa água que você sente pode vir de uma chuva esporádica e isolada no meio da estação seca. Isso pode significar que você acaba crescendo em um ambiente bastante hostil, com poucas chances de sobrevivência. Essa possibilidade pode fazer você pensar que é melhor esperar. Então, você fica no solo esperando a estação das chuvas, e o solo está cheio de água. Ainda assim, você percebe que uma daquelas plantas aventureiras que germinou anteriormente sobreviveu e agora está seguindo você! Você esperou todo esse tempo por nada.
Esta simples decisão ¬–germinar ou não germinar– pode parecer trivial para a maioria das pessoas. Para as plantas, é uma questão de vida ou morte. E se isso não fosse estressante o suficiente, imagine que você vive em um ambiente onde a água não está disponível o ano todo, como em florestas sazonais e savanas. Nesses ecossistemas, as chuvas se concentram em apenas uma parte do ano. Nesse cenário, você poderia pensar que as plantas sempre querem jogar pelo seguro e manter suas sementes com elas até o início da estação chuvosa. Mas se você já visitou um desses lugares nos trópicos ou caminhou pela sua cidade durante o verão, pode ter visto algumas plantas produzindo frutos ou liberando suas sementes, dando a entender que suas sementes estão sendo dispersadas em uma estação que não é ideal para sua germinação. .
Como as plantas lidam com a sazonalidade e equilibram os riscos associados à germinação é uma questão que tem despertado o interesse de muitos pesquisadores, incluindo Dr. Diego F. Escobar. Ele estudou germinação desde que era estudante de Biologia na Universidad del Valle (Colômbia). Em entrevista ao Botany One, ele compartilhou que seu interesse pela sazonalidade começou depois de ler um estudo seminal pela Dra. Nancy C. Garwood. O artigo explorou os mecanismos por trás do tempo de germinação em uma floresta sazonal no Panamá e destacou que dormência de sementes foi crucial para conseguir isso. A dormência é uma propriedade inata das sementes que bloqueia a germinação em condições favoráveis até que alguns requisitos prévios sejam atendidos. Pode assumir várias formas: desde revestimentos impermeáveis que impedem a absorção de água até um desequilíbrio de substâncias que impedem o desenvolvimento e o crescimento do embrião. Curioso para testar se a dormência era igualmente crucial em outros ecossistemas sazonais, Escobar se interessou pelo doutorado na Universidade Estadual Paulista (Brasil), onde conheceria Dra Patrícia Morellato, também intrigado com o artigo de Garwood e ansioso para ver se os mesmos mecanismos operavam nos ecossistemas sazonais brasileiros. No final, eles levaram suas pesquisas para o Cerrado, a maior savana da América do Sul.
O primeiro capítulo da tese de Escobar explorou as relações entre a dormência das sementes e a estação de dispersão, encontrando resultados semelhantes aos de Garwood no Panamá: sementes dispersas durante a estação seca tendem a ser dormentes, enquanto os dispersos durante a estação chuvosa não o foram. No entanto, existem muitos tipos de savanas no Cerrado. Algumas são as típicas savanas abertas e dominadas por grama, e outras têm uma copa de árvore fechada. Poderia o mesmo padrão ser encontrado nessas diferentes vegetações? Esta questão foi explorada no seguinte estudo pelos autores, onde compararam as características de sementes e germinação em espécies de savanas abertas e fechadas. Embora fossem esperadas diferenças entre esses tipos de vegetação devido aos seus microclimas contrastantes, a proporção de espécies dormentes em cada savana foi estatisticamente a mesma. Portanto, a dormência de sementes parece ser um mecanismo vital em ecossistemas sazonais, independentemente das condições locais. Embora esses resultados sejam bastante empolgantes, eles levantaram uma questão simples, mas convincente: o que acontece em espécies com sementes não dormentes? No final, as espécies que produzem sementes dormentes foram tão abundantes quanto as não dormentes. Estão condenados a uma vida cheia de riscos por germinarem na estação seca? Claro, eles podem dispersar suas sementes pouco antes do início da estação chuvosa, mas isso é tudo que eles podem fazer? Todas essas questões levaram ao terceiro capítulo do doutorado de Diego, que foi publicado recentemente na Oikos.
Os autores avaliaram a ecologia da dispersão e o comportamento germinativo de 82 espécies do Cerrado, com foco em 1) estação e síndrome de dispersão, 2) presença de dormência de sementes e 3) requisitos de temperatura para germinação. Cada um desses recursos representa maneiras diferentes pelas quais as plantas podem controlar quando germinar e equilibrar os riscos. Já discutimos que a dormência é uma forma de garantir a germinação nos momentos mais adequados. A temporada de dispersão é bastante lógica: não há risco de suas sementes germinarem durante a estação seca se você as liberar durante a estação chuvosa! Por outro lado, os requisitos de germinação estabelecem as condições ambientais em que as sementes podem germinar. Assim, se as sementes evoluíram para germinar em uma estreita faixa de temperatura, a germinação ficará restrita à parte do ano em que ocorrem essas temperaturas. Por outro lado, se a germinação ocorrer em uma ampla gama de condições, as sementes podem germinar quase a qualquer momento.
Agora, para entender a relação entre a síndrome de dispersão –meio utilizado para transportar as sementes de um lugar para outro– e o risco, vamos nos imaginar novamente como sementes. Você gostaria de ficar o mais longe possível de sua planta mãe ou gostaria de ficar perto delas? Ambas as alternativas são tentadoras. Se você ficar perto da sua planta mãe, pode ter certeza que está em um local ideal para o seu crescimento. No final, sua planta mãe chegou lá e conseguiu prosperar e ter você! Nesse cenário, você colocaria em segurança e não precisaria de nenhuma estrutura ou assistência específica para sua dispersão; você só precisa cair no chão. No entanto, e se houvesse lugares melhores para crescer longe de sua planta mãe? Você pode querer arriscar e desenvolver algumas estruturas para serem dispersas pelo vento ou atrair alguns animais que possam carregá-lo. Mas você pode chegar a esse lugar distante e se encontrar em um lugar difícil de se viver.
Curiosamente, Escobar e seus colegas mostram que a estação de dispersão, os requisitos de dormência e temperatura podem ser combinados para produzir diferentes estratégias que restringem a germinação à estação chuvosa. Três combinações principais foram identificadas, incluindo as duas descritas em seus estudos anteriores: dispersão de sementes dormentes durante a estação seca e liberação de sementes não dormentes durante a estação chuvosa. A terceira estratégia baseou-se na associação entre a época de dispersão e as temperaturas de germinação. Eles descobriram que a estação de dispersão de sementes e os requisitos de germinação de temperatura eram altamente correlacionados, de modo que as espécies dispersas durante a estação seca exigiam temperaturas mais quentes para germinar. Ou seja, as sementes dispersas na estação seca dificilmente germinarão imediatamente porque as temperaturas típicas dessa estação ficaram abaixo da faixa de temperatura da espécie. O aspecto mais fascinante desse resultado é que a relação entre a estação de dispersão e os requisitos de temperatura foi independente da dormência das sementes. Portanto, esta pesquisa mostra que a dormência das sementes não é um pré-requisito para evitar a germinação durante a estação seca!
Por outro lado, os autores também descobriram que a síndrome de dispersão foi significativamente associada à dormência das sementes e à sincronia da germinação. Por exemplo, espécies autocóricas – aquelas sem meios especializados de dispersão – tendem a produzir sementes dormentes com germinação assíncrona. No entanto, aqueles com sementes dispersas por animais ou pelo vento são tipicamente não dormentes e germinam de forma sincronizada. Essas combinações contrastantes ilustram como a evolução da planta parece equilibrar os riscos. Para espécies autochorus, a dormência das sementes garante que a germinação ocorra nas condições mais ideais. Por outro lado, como é esperado que todas as sementes produzidas por uma dessas plantas se acumulem abaixo dela, a germinação assíncrona reduz a competição entre mudas irmãs. Com isso, essa combinação evita aquele cenário fatal em que uma semente germina e outra muda impede seu crescimento. A mesma lógica para equilibrar os riscos se aplica às sementes espalhadas por animais ou pelo vento. Como mencionado anteriormente, havia uma probabilidade de que as sementes que viajavam para longe da planta-mãe nunca chegassem ao local ideal para seu crescimento. Assim, se chegarem a um local com condições ideais para germinação, é de se esperar que germinem na hora!
Ao todo, a pesquisa realizada por Escobar e seus colegas forneceu informações fascinantes sobre como as plantas do Cerrado brasileiro lidam com a sazonalidade e os riscos relacionados à germinação. Notavelmente, esta pesquisa ilustra claramente que – nas palavras do próprio Escobar – “não se pode presumir que a dormência é o único mecanismo para alcançar isso!”. Conforme declarado em seu papel, “o valor adaptativo de cada traço individual só pode ser compreendido levando em conta outros traços“. Embora esse padrão deva ser mantido em outros ecossistemas sazonais, Escobar confessou estar curioso para saber o que acontece em ecossistemas mais úmidos, como as florestas tropicais. Esperamos que os futuros ecologistas de sementes analisem a pesquisa de Escobar e se interessem em testar essas ideias nos ecossistemas de sua preferência, assim como ele foi inspirado pelas ideias de Garwood no passado.
ARTIGO ORIGINAL
Escobar, DF, Rubio de Casas, R., & Morellato, LPC (2021). Muitos caminhos para o sucesso: diferentes combinações de características de história de vida fornecem tempo de germinação preciso em ambientes sazonalmente secos. Oikos, 130(11), 1865-1879. https://doi.org/10.1111/oik.08522
Carlos A. Ordóñez-Parra (ele/ele) é um MSc colombiano. Aluno do Programa de Biologia Vegetal da Universidade Federal de Minas Gerais (Brasil). Além de sua pesquisa em ecologia funcional de sementes, ele se interessa por divulgação científica e tem escrito para Pesquisa Javeriana e Revista Javeriana em sua antiga universidade na Colômbia, e Pesquisa semanal em ciências vegetais – o resumo semanal publicado por Plantae.org. Siga-o no Twitter @caordonezparra.
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