Jane Edgeloe e colegas da University of Western Australia e da Flinders University fizeram a maior descoberta botânica do ano. Eles encontraram o maior organismo do planeta, uma erva marinha que vive em Shark Bay. A planta é erva daninha, Posidonia australis. Mas não é só o tamanho que é importante. Com cerca de quatro mil e quinhentos anos de idade, sua sobrevivência pode ajudar os cientistas a planejar os esforços de conservação das ervas marinhas e ajudar a proteger mais costas. A chave pode ser uma combinação de clonagem e poliploidia.
Poliploidia descreve o número de cópias de cromossomos que um organismo possui. Você e eu somos diplóides e temos duas cópias de nossos cromossomos, uma de nossa mãe e outra de nosso pai. Quando transmitimos nossos genes, transmitimos uma dessas cópias, de modo que a prole ainda tem duas cópias quando são reunidas. A erva marinha em Shark Bay é tetraploide, o que significa que tem quatro cromossomos. Ele herdou o par completo de cromossomos de ambos os pais.
A duplicação completa do genoma, como é conhecida, é de interesse para os botânicos, pois pode mudar radicalmente o funcionamento de uma planta. Para as plantas no limite do alcance de uma espécie, pode dar-lhes um novo conjunto de ferramentas genéticas para lidar com condições desafiadoras. A desvantagem é que muitas vezes pode causar novos problemas. Edgeloe e colegas referem-se ao trabalho de Tomáš Herben e colegas sobre como os poliploides se reproduzem.
Herben e colegas examinou cerca de novecentas plantas para ver como elas se reproduziam. Eles descobriram que os poliplóides não eram tão bons na reprodução sexual. Em vez disso, eles se reproduziram vegetativamente. Ou seja, eles criaram clones de si mesmos. A equipe que estudava as ervas marinhas de Shark Bay sabia que era um poliploide e, a partir de trabalhos anteriores publicados em AoB PLANTS, eles sabiam que não era muito eficaz na reprodução sexual. Então, eles testaram o DNA de várias amostras para ver quanto da grama em Shark Bay foi reproduzido clonalmente.
A equipe coletou amostras de ervas marinhas em Shark Bay para criar uma 'impressão digital' usando 18,000 marcadores genéticos. Observar como essa impressão digital variava nas amostras diria a eles que diversidade havia entre as plantas.
“A resposta nos surpreendeu – havia apenas uma!” Jane Edgeloe disse em um comunicado de imprensa. “É isso aí, apenas uma usina se expandiu por mais de 180 km em Shark Bay, tornando-a a maior usina conhecida na Terra. Os 200km existentes2 de prados de ervas daninhas parecem ter se expandido a partir de uma única muda colonizadora.
Isso significa que a planta cobre uma área de cerca de 20,000 campos de futebol (ou 47,000 campos de futebol americano). Saber a área que cobre e que veio de uma planta permitiu aos botânicos estimar sua idade. A equipe sabia que os rizomas da grama fita podem crescer entre quinze e trinta e cinco centímetros por ano, mas não crescerão continuamente em linha reta. Usando exemplos de outros lugares, eles estimam que esta planta tem cerca de quatro mil e quinhentos anos, tornando-a tão antiga quanto a Grande Pirâmide de Gizé. É essa combinação de idade e área que aponta para algo extraordinário acontecendo em Shark Bay.
Shark Bay fica bem no limite da Posidonia australisgama de. Além disso, Shark Bay tem seus próprios problemas locais. Há mais evaporação do que chuva, e o fluxo do oceano para a baía é limitado. Isso significa que a erva daninha tem que lidar com condições salinas incomuns. A idade da planta também significa que ela teve que lidar com as mudanças nas condições climáticas.
Em seu artigo, a equipe atribui o sucesso da planta à alta heterozigosidade. A heterozigosidade é uma medida dos diferentes alelos, ou versões de genes, que um organismo possui. Você pode ter os genes para olhos azuis e castanhos em sua composição genética, ou talvez tenha apenas os genes para olhos castanhos. Cada versão do gene da cor dos olhos é um alelo. Esta planta tem quatro cópias de seus genes, então, em alguns casos, pode ter quatro alelos diferentes para lidar com diferentes ambientes.
Tem alguns problemas potenciais com a datação de plantas clonais, mas essa descoberta não apareceu simplesmente do nada. Faz parte de um longo estudo de uma série de quebra-cabeças colocados pelas ervas marinhas de Shark Bay. Concluir que as ervas marinhas são uma única planta é uma solução que se adapta bem a muitos desses problemas.
Os autores concluem seu artigo dizendo: “Exatamente como o clone poliploide varia sua resposta às condições ambientais locais é desconhecido e objeto de pesquisas adicionais, mas sua abundância relativa sugere que ele desenvolveu uma resiliência a condições variáveis e muitas vezes extremas que o permitem. persistir agora e no futuro.”
LEIA O ARTIGO
Edgeloe, JM, Severn-Ellis, AA, Bayer, PE, Mehravi, S., Breed, MF, Krauss, SL, Batley, J., Kendrick, GA e Sinclair, EA (2022) “A extensa clonalidade poliploide foi uma estratégia bem-sucedida para que as ervas marinhas se expandam para um ambiente recém-submerso”, Atas da Royal Society B: Ciências Biológicas, 289 (1976), https://doi.org/10.1098/rspb.2022.0538
