Como as plantas se lembram das experiências?

As plantas, como organismos muito adaptáveis, possuem uma capacidade extraordinária de perceber e responder ao seu ambiente em constante mudança. Eles podem aprender e se adaptar ao ambiente por meio de uma habilidade conhecida como memória vegetal, essencial para sua sobrevivência em um mundo em mudança. Uma revisão publicada recentemente por Gabriela Auge e colegas em AoB PLANTS explorados o estado atual do conhecimento sobre a memória vegetal e sugeriu que a memória da planta é regulada por vários mecanismos à prova de falhas, plásticos e às vezes redundantes.

As plantas recebem e integram informações ambientais por meio de vários mecanismos envolvendo suas raízes, folhas e flores. Essas informações podem incluir a quantidade de luz, água e nutrientes disponíveis, bem como a presença de predadores ou patógenos. As plantas usam essas informações para ajustar seu crescimento e desenvolvimento de maneira a favorecer a aptidão e a sobrevivência. Por exemplo, durante a vernalização, as plantas passam por um longo período de frio, o que as ajuda a determinar o momento certo para produzir flores. Quando essa capacidade de ajuste se estende além das plantas individuais e envolve fases de vida subsequentes e até mesmo gerações futuras, pode ser considerada uma memória ambiental. 

O intrincado Mecanismos moleculares subjacentes à planta memória são um assunto de intensa investigação científica. Pesquisas recentes revelaram uma rede multicamadas de componentes envolvidos nesse fenômeno. Da percepção sensorial às vias de sinalização intracelular, uma sinfonia de eventos moleculares orquestra o armazenamento e a recuperação de informações ambientais. Ao decifrar esses mecanismos, os pesquisadores esperam obter uma compreensão abrangente de como as plantas codificam e retêm memórias de seus arredores.

Os pesquisadores também concordam que explorar os aspectos evolutivos da memória vegetal levanta questões interessantes sobre os fatores ecológicos que impulsionam seu desenvolvimento. Várias pressões ambientais, como condições climáticas flutuantes, disponibilidade de nutrientes e interações com outros organismos, contribuem para selecionar e manter características relacionadas à memória.

O metabolismo vegetal, o motor que conduz a conversão da luz solar e nutrientes em energia e biomassa, desempenha um papel fundamental no processo de formação de memória. Estudos recentes destacaram o papel direto das vias metabólicas no estabelecimento e recuperação da memória vegetal. Ao integrar a regulação metabólica com a sinalização molecular, as plantas podem ajustar suas respostas a estímulos ambientais específicos, aumentando suas chances de sobrevivência e reprodução bem-sucedida.

Para obter uma compreensão abrangente das complexidades inerentes à memória das plantas, os cientistas também estão aproveitando o poder da modelagem matemática. Combinando conhecimentos ecológicos, fisiológicos e de desenvolvimento com mecanismos moleculares, esses modelos fornecem informações valiosas sobre o funcionamento da planta memória. Eles servem como ferramentas para desvendar as complexidades das respostas adaptativas e prever o comportamento das plantas sob condições ambientais variáveis. 

Ao descobrir os mecanismos moleculares sofisticados e os requisitos ecológicos da memória vegetal, os cientistas estão obtendo uma compreensão mais profunda de como as plantas prosperam em diversos ambientes. Essa abordagem interdisciplinar é uma promessa imensa para o gerenciamento de comunidades de plantas em ecossistemas naturais e ambientes agrícolas. Em seu artigo, Auge e colegas escrevem:

Investigar como a memória vegetal é estabelecida, transmitida, mantida e dissipada requer um esforço multinível que pode ser limitado pelo acesso dos pesquisadores a técnicas de ponta. No entanto, abordagens multidisciplinares podem facilitar nossa compreensão dos mecanismos, suas consequências nos níveis eco-evo e seu potencial preditivo e biotecnológico realizado.

Olho et al. 2023

LEIA O ARTIGO
Auge, G., Hankofer, V. Groth, M., Antoniou-Kourounioti R., Ratikainen I. e Lampei C. (2023) “Plant environmental memory: implications, mechanisms, and opportunities for plant scientists and beyond" AoB PLANTS. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad032.