Dustin Wolkis: o “kuleana” de trabalhar com a flora nativa havaiana

As plantas são incrivelmente diversas, e os botânicos também! Em sua missão de espalhar histórias fascinantes sobre o mundo das plantas, a Botany One também apresenta os cientistas por trás dessas grandes histórias.

Hoje, temos o Dr. Dustin Wolkis, que é fascinado pela fisiologia da conservação de sementes e pólen ex situ e está atualmente pesquisando sua longevidade e os fatores que a influenciam — umidade, temperatura, lipídios e tempo. Baseado no Havaí, onde 90% das plantas vasculares são endêmicas, mas a taxa de extinção é a mais alta do mundo, Wolkis está especialmente interessado em como a conservação ex situ pode ajudar a proteger a biodiversidade para o futuro. Como curador científico de Conservação de sementes no Jardim Botânico Tropical Nacional, ele é curador da coleção de conservação de sementes, pólen e esporos havaianos ameaçados de extinção e é o principal pesquisador de pesquisa de germoplasma. Wolkis obteve seu mestrado em Biologia Vegetal e Conservação pela Arizona State University e seu doutorado em Biodiversidade pela University of Copenhagen. Ele também é atualmente um corpo docente de pós-graduação afiliado no Programa de Pós-Graduação em Botânica na Escola de Ciências da Vida da University of Hawaiʻi em Mānoa e atua como vice-presidente da International Union for the Conservation of Nature, Species Survival Commission, Seed Conservation Specialist Group. Você pode acompanhar mais de seu trabalho em Bluesky.

O que fez você se interessar por plantas?

Tive a sorte de crescer perto de um remanescente de deserto no meio pavimentado de Phoenix (Arizona, Estados Unidos), onde pude escapar e aproveitar o consolo da natureza. Eu amava acampar, fazer trilhas e ciências, mas me tornaria um graduado universitário de primeira geração, então nunca pensei que me tornar um cientista de qualquer tipo fosse realista. Quando jovem adulto, me vi trabalhando em uma botica. Adorei aprender sobre as plantas, seus nomes latinos e como os humanos as usaram. Pensei em voltar para a faculdade de biologia para poder então cursar medicina naturopática. No entanto, fiz meus primeiros cursos de Ecologia e Biologia da Conservação e percebi que poderia estudar as próprias plantas, em seu próprio habitat, o que me colocou no caminho da biologia da conservação de plantas - e nunca olhei para trás. Trabalhar em ecologia e conservação de plantas no campo e no laboratório como um estudante de graduação apenas fortaleceu meu amor pelas plantas e meu desejo de estudá-las. Foi então que percebi que me tornar um cientista de plantas era realmente possível.

O que o motivou a seguir sua atual área de pesquisa?

Depois de me formar em Biologia com concentração em Biologia da Conservação e Ecologia, tive a sorte de encontrar um lar no Departamento de Pesquisa, Conservação e Coleções da Jardim Botânico do Deserto (DBG). Fui contratado para coordenar os esforços do DBG no programa nacional de coleta de sementes nativas denominado “Seeds of Success” e, portanto, minha introdução às sementes. Simultaneamente, comecei um mestrado em Biologia Vegetal e Conservação na Arizona State University (ASU), onde estudei ecologia de comunidades vegetais tradicionais de pântanos de Ciénega. Meus supervisores do DBG e da ASU, Kim McCue e Julie Stromberg, respectivamente, tiveram uma influência poderosa no meu crescimento como cientista, dando-me confiança, apoio e liberdade para explorar novas ideias, enfrentar desafios e ter sucesso de maneiras que nunca imaginei. Durante esse período, tive a oportunidade de passar uma semana com Christina Walters e sua equipe no Laboratório Nacional de Preservação de Recursos Genéticos dos EUA (também conhecido como “Laboratório Nacional de Sementes” dos EUA). Ela me surpreendeu com o que agora sei ser a informação mais básica sobre bancos de sementes. Minha mente transbordou de possibilidades — não consegui pensar em mais nada. Assim, fiquei viciado em conservação de sementes!

Qual é a sua parte favorita do seu trabalho relacionada às plantas?

Estou constantemente impressionado com as respostas fisiológicas estranhas e selvagens das plantas, suas sementes e seu pólen. Tenho a grande honra e kuleana — “privilégio e responsabilidade sagrados” — de trabalhar com a flora nativa havaiana, onde 90% das espécies de plantas vasculares são endêmicas, 268 táxons de plantas têm menos de 50 indivíduos restantes na natureza, quase metade (45%) dos táxons de plantas listados federalmente como Ameaçados ou Em Perigo estão localizados e onde ocorreu o maior número de extinções de plantas modernas. Trabalhando em um lugar tão especial, sinto que posso causar um impacto positivo na conservação das plantas, mesmo que seja apenas de uma forma pequena. Também tenho a sorte de trabalhar para o National Tropical Botanical Garden, uma organização sem fins lucrativos, cuja missão de “enriquecer a vida perpetuando plantas tropicais, ecossistemas e herança cultural” é uma em que acredito. Ser mentor da próxima geração de cientistas de plantas, estejam eles no ensino médio, graduação, pós-graduação ou pós-doutorado, é uma das minhas partes favoritas de trabalhar com plantas.

Há alguma planta ou espécie específica que intrigou ou inspirou sua pesquisa? Se sim, quais são e por quê?

Embora as perguntas sejam as mesmas quando se muda do deserto para os trópicos, as floras são bem diferentes! No entanto, quando cheguei ao Havaí, tive uma amiga planta instantânea – dodonaea viscosa (Sapindaceae). Esta planta é nativa tanto do deserto de Sonran quanto do Havaí (e dos trópicos e subtrópicos globalmente), onde é conhecida como 'a'ali'i. Um ʻŌlelo Noʻeau (“provérbios havaianos e ditados poéticos”) que me inspirou é:

He 'a'ali'i ku makani mai au; 'a'ohe makani nana e kula'i.”

“Eu sou um 'a'ali'i resistente ao vento; nenhuma ventania pode me derrubar.”

ʻŌlelo Noʻeau #507, coletado, traduzido e anotado por Mary Kawena Pukui, 1983.

A maior, porém mais ameaçada família do Havaí é a Campanulaceae, que se espalhou para seis gêneros, cinco dos quais são endêmicos, e 161 táxons descritos atualmente. Observou-se que as sementes desta família eram tolerantes à dessecação, mas tinham vida mais longa a uma temperatura fria de 5°C em comparação com a temperatura convencional de armazenamento congelado de -18°C. Este comportamento peculiar de armazenamento de sementes intrigou e inspirou minha pesquisa atual sobre impressão digital térmica de lipídios e fortaleceu meu fascínio pela longevidade das sementes.

Você poderia compartilhar uma experiência ou anedota de seu trabalho que marcou sua carreira e reafirmou seu fascínio pelas plantas?

Bem, eu sou facilmente excitável e culpado de ser fascinado por quase tudo, rs! No entanto, a inferência baseada na similaridade taxonômica para toda a flora havaiana sugere que até um terço das espécies havaianas podem exibir o curioso comportamento de armazenamento de sementes "sensível ao congelamento" discutido acima. Por meio de discussões com colegas no Havaí e outros como Chris Walters e aqueles do RBG Kew Millennium Seed Bank (MSB) Hugh Pritchard e Daniel Ballesteros, levantamos a hipótese de que essa resposta às condições de armazenamento pode ser devido à transformação ou cristalização e cinética de fusão de lipídios. Mas foi somente vários anos depois, quando fiz uma estadia de pesquisa no MSB, que realmente tive a oportunidade de realizar a calorimetria diferencial de varredura para determinar impressões digitais térmicas de lipídios. Ainda em preparação, observamos grandes eventos de fusão de lipídios em torno da temperatura convencional de armazenamento de sementes (-18 °C), o que pode explicar a resposta peculiar de "sensibilidade ao congelamento". Nenhum evento de fusão ou cristalização ocorreu em torno de -80 °C, indicando que esta é uma temperatura de armazenamento segura e o termo "sensibilidade ao congelamento" é um nome impróprio. Assim como os freezers de -18 °C, os freezers de -80 °C estão prontamente disponíveis para compra, então talvez um dia -80 °C se torne a temperatura de armazenamento convencional.

Que conselho você daria aos jovens cientistas que estão considerando uma carreira em biologia vegetal?

Eu tive um caminho sinuoso. Entre meu primeiro curso de graduação e o último, 11 anos se passaram. Acredito que é completamente ok não ter tudo planejado nos estágios iniciais ou pré-carreira. Na verdade, pode ser um lugar emocionante para se estar — uma tela em branco esperando para ser preenchida com possibilidades, mesmo aquelas que você ainda não imaginou. Mas quando os tempos ficarem difíceis, seja o 'a'ali'i; resista ao vento.

Gostaria que alguém tivesse me falado sobre o AmeriCorps, que no Havaí é Kupu, quando eu era estudante de graduação. Eles oferecem programas fantásticos onde você pode explorar diferentes carreiras trabalhando com várias organizações anfitriãs em várias disciplinas. O cronograma de serviços se alinha com a maioria das universidades, então os alunos podem participar enquanto ainda estão na escola. Também é uma ótima oportunidade para recém-formados, fornecendo não apenas uma bolsa, mas também um prêmio educacional após a conclusão, que pode ser aplicado na pós-graduação. Se isso não for uma opção, eu recomendo fortemente os estágios como outra ótima maneira de explorar diferentes caminhos de carreira.

Além disso, trabalhe em laboratórios como um estudante de graduação. É uma ótima exposição e networking.

O que as pessoas geralmente erram sobre as plantas?

O pólen não é apenas algo que voa no ar e faz as pessoas espirrar! Em plantas com sementes, os grãos de pólen produzem os gametas masculinos e são essenciais para a reprodução sexual. O pólen está vivo. Na verdade, dadas as condições certas, ele germinará. Quando isso acontece, um tubo polínico emerge do grão de pólen, e os dois espermatozoides viajam pelo tubo para realizar a fertilização dupla dos óvulos, que então amadurecem em sementes. A germinação do pólen é a resposta às nossas perguntas sobre a fisiologia da conservação do pólen relacionada aos efeitos da umidade, temperatura, lipídios e tempo na longevidade.

Um “banco de sementes” pode significar várias coisas. Normalmente, ele se refere a um banco de sementes de conservação ou um banco de sementes natural, como um banco de sementes de solo ou banco de sementes aéreo/de copa. Isso às vezes pode ser confuso, então é importante especificar a qual “banco de sementes” está se referindo ☺️.

Além disso, alcaçuz/alcaçuz é Glicirriza glabra (Fabaceae) e não tem gosto de anis Pimpinella anisum (Apiáceas).

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (ele/dele) é um ecologista de sementes colombiano atualmente fazendo seu doutorado na Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasil) e trabalhando como editor científico na Botany One e como oficial de comunicações na International Society for Seed Science. Você pode segui-lo no BlueSky em @caordonezparra.