As plantas sentem o toque nas veias

As folhas têm um sentido oculto do tato que depende de suas redes de veias, mostra uma nova pesquisa. Yang e colegas descobriram que veias das folhas na planta modelo Arabidopsis thaliana pode detectar estimulação mecânica suave por conta própria, sem a contribuição de outros tecidos foliares. Sua descoberta foi recentemente publicada em Science Advances.

Usando minúsculas contas de vidro, a equipe aplicou forças mecânicas precisas nas folhas e nervuras da Arabidopsis. Eles registraram sinais elétricos rápidos produzidos em resposta, semelhantes aos potenciais de ação gerados pelos nervos dos animais. No entanto, ao contrário dos nervos dos animais, os sinais das veias das plantas não seguiram um padrão de tudo ou nada, característico dos verdadeiros potenciais de ação.

Surpreendentemente, os pesquisadores também conseguiram desencadear atividade elétrica estimulando veias expostas removidas cirurgicamente do resto da folha. Esta resposta sugere que as próprias veias são sensíveis ao toque, em vez de depender apenas de células de detecção de toque nas camadas externas das folhas.

Outros experimentos implicaram bombas de prótons chamadas H+-ATPases na alimentação das respostas elétricas das veias. Plantas mutantes sem genes-chave da H+-ATPase reduziram os sinais induzidos pelo toque. Um desses, aha3, produziu uma proteína que foi encontrada em toda a rede de veias e especificamente nas células companheiras do floema.

Por que as veias das folhas podem sentir o toque? Uma razão pode ser a defesa. Os autores escrevem:

O fato da sinalização local de jasmonato induzida por mecanoestimulação sugere uma conexão com a defesa da planta. Sob algumas condições (como a penetração da camada de desenvolvimento 3 por invertebrados sugadores), pode haver vantagens em induzir localmente a atividade da via do jasmonato. Observamos, no entanto, que os longos períodos de recuperação entre os sinais elétricos de resposta ao toque de amplitude total podem impedir uma forte estimulação das defesas. 

Yang et al. 2023

Curiosamente, as plantas com sensibilidade ao toque das veias prejudicada também cresceram mais lentamente. Este resultado sugere que a sensibilidade mecânica das veias está ligada ao seu papel no transporte de nutrientes como açúcares. As descobertas revelam que as veias não são apenas encanamentos passivos, mas sistemas sensoriais dinâmicos, sintonizados com a vida da folha.

LEIA O ARTIGO
Yang, T.-H., Chtelat, A., Kurenda, A. e Farmer, EE (2023) “Mechanosensation in leaf veins" Science Advances, 9(38). Disponível em: https://doi.org/10.1126/sciadv.adh5078.