Seus avós já lhe contaram histórias de um inverno rigoroso que se tornaram parte da tradição familiar? Se sim, você não está sozinho. Algumas plantas também podem "lembrar" suas histórias familiares, não por meio de palavras, mas sim por meio da biologia.

Em um artigo publicado no CélulaXianwei Song e seus colegas mostram que cultivares de arroz originalmente sensíveis ao frio podem desenvolver uma forma de "memória" que ajuda seus descendentes a sobreviver – e prosperar – no inverno.

“Submetemos o arroz sensível ao frio a estresse por frio multigeneracional e identificamos uma linhagem com herança estável adquirida de tolerância ao frio”, escrevem Song e seus colegas em seu artigo.

O arroz foi domesticado na Ásia há cerca de 9,000 anos. Novas variedades ainda são cultivadas para diferentes regiões, como as Filipinas, mostradas aqui, e para resistência a diferentes tipos de estresse, como doenças, inundações e variações de temperatura. Crédito da imagem: Sarah Covshoff. Todos os direitos reservados.

Ao investigarem a origem da tolerância adquirida ao frio, descobriram que ela se originava de marcas sutis no DNA dos pais, transmitidas às gerações seguintes, e não de mutações no próprio DNA. Esses tipos de marcas herdadas são chamados de “mutações epigenéticas” e, nesse caso, proporcionavam uma “memória” para o frio.

O arroz foi originalmente domesticado em áreas quentes do sudeste da China. Gradualmente, ao longo da história da expansão agrícola, essa cultura adaptada ao calor migrou para o norte, em direção a climas mais frios. Durante essa transição, alguns indivíduos desenvolveram tolerância a baixas temperaturas e transmitiram essa capacidade à sua descendência por meio das sementes. Para entender como as plantas de arroz fizeram isso, Song et alOs pesquisadores mantiveram arroz adaptado ao calor em baixas temperaturas durante o período de floração, sabendo que as flores do arroz são sensíveis ao frio. A ideia era simples: se as flores sensíveis sobrevivessem e ainda produzissem sementes, então as plantas-mãe poderiam transferir sua “experiência” para as sementes e criar uma memória viva. Em seguida, coletaram as sementes e repetiram os experimentos na geração seguinte. Após algumas gerações, descobriram que algumas plantas continuavam a produzir grande quantidade de sementes, apesar do frio. Essa descoberta indicou que as plantas podem, de fato, transmitir informações aprendidas sobre o frio para seus descendentes e, então, usar essas informações para preservar a produtividade.

Desde a domesticação, o arroz migrou para o norte, onde climas mais frios favoreceram mudanças epigenéticas que lhe conferem tolerância ao frio. Adaptado de Canção <em>et al.</em> 2025, CC BY 4.0.

Por muito tempo, cientistas e filósofos atribuíram a capacidade de transmitir experiências para a próxima geração exclusivamente aos humanos, com seus cérebros grandes e incríveis habilidades de contar histórias, bem como a alguns animais que interagem com seus filhotes e lhes ensinam lições de vida. Mas as plantas não têm cérebro nem sistema nervoso, e suas sementes podem germinar longe dos pais, sem qualquer interação direta. Isso levanta uma questão importante: como as plantas conseguem transmitir qualquer tipo de "experiência"?

Tradicionalmente, a resposta tem sido a mutação do DNA ou a “adaptação”.

O DNA de cada organismo é como um livro de receitas; ele contém todas as receitas – ou genes – necessárias para construir e manter um organismo. Cada gene influencia algumas características, e mudanças na estrutura do DNA, como mutações (reescrever, adicionar ou excluir o texto no livro de receitas), podem afetar essas características.

Canção et alInvestigaram se a tolerância ao frio no arroz poderia ser resultado de mutações no DNA, buscando mutações em indivíduos tolerantes ao frio. Para sua surpresa, o DNA das plantas de arroz tolerantes ao frio era idêntico ao de seus ancestrais adaptados ao calor; nenhuma mutação foi encontrada. Em vez disso, descobriram que as plantas de arroz herdavam a tolerância ao frio por meio do mecanismo da “epigenética”. Através de alterações epigenéticas, a estrutura principal do DNA – o “texto” – permanece intacta, mas as mudanças aparecem como pequenas alterações químicas; imagine notas adesivas, marcadores amarelos ou um pedaço de fita adesiva mascarando o texto sem apagá-lo, destacando qual parte do texto deve ser priorizada e qual deve ser ignorada.

Canção <em>et al.</em> O estresse por frio foi submetido durante a floração do arroz ao longo de várias gerações para determinar se o arroz pode transmitir suas memórias e ajudar a preparar as gerações futuras para a sobrevivência. Adaptado de Canção <em>et al.</em> 2025, CC BY 4.0.

A epigenética é um método conhecido que as plantas usam para registrar suas experiências ao interagir com o ambiente. Ela pode ser usada para transmitir "histórias" de dificuldades para a próxima geração, preparando-a para estratégias eficazes de adaptação. Em um estudo publicado em Biologia MolecularUma equipe de cientistas descobriu que, assim como o arroz, a cevada apresenta "memória de estresse". Nesta pesquisa, eles descobriram que a descendência de plantas que sofreram estresse térmico produz menos clorofila e investe em substâncias químicas necessárias para combater o calor. artigo de opiniãoPesquisadores sugerem que, quando as plantas são expostas ao frio, elas podem modificar a composição química de suas paredes celulares – a interface das células vegetais com o ambiente. Essa reorganização da composição química da parede celular ajuda as plantas a responderem adequadamente às adversidades ambientais. Eles propõem que as paredes celulares podem se lembrar da experiência e armazená-la como memória de curto ou longo prazo.  

Essas descobertas são empolgantes; elas não apenas abrem portas para o mundo desconhecido da percepção vegetal, como também são especialmente úteis para a agricultura. Se as plantas conseguem se lembrar do estresse, contar uma história e transmitir resiliência a ambientes hostis para a próxima geração, então os cientistas podem ser capazes de desenvolver variedades de culturas mais resistentes sem alterar o DNA. Essa “memória” biológica, também chamada de “memória ecológica”, permite que as plantas – apesar de serem sedentárias – aprendam com a experiência e se preparem para desafios futuros.

Em um clima em mudança, esse tipo de memória herdada pode se revelar inestimável, como nas variedades recentemente tolerantes ao frio que Song desenvolveu. <em>et al.</em> A memória do arroz, segundo o estudo, é quase como se as plantas-mãe deixassem um bilhete para seus filhos: “Não se esqueça do seu casaco, meu querido”. Com esse bilhete, elas ajudam seus descendentes a explorar novos territórios, mesmo aqueles com condições mais adversas. 

LEIA O ARTIGO: Song, X., Tang, S., Liu, H., Meng, Y., Luo, H., Wang, B., Hou, X., Yan, B., Yang, C., Guo, Z., Wang, L., Jiang, S., Deng, X., e Cao, X.(2025) Herança da tolerância adaptativa adquirida ao frio no arroz através da metilação do DNA. Célula, 188(16), pp. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.036.

CONSULTE MAIS INFORMAÇÃO:

Elkelish, A., Alqudah, A., Alhudhaibi, A., Alqahtani, H., Börner, A., e Thabet, S.(2025) Resistência herdada: decifrando associações genéticas da memória de estresse térmico transgeracional e intergeracional na cevada. Biologia Molecular, 115(2). Disponível em: https://doi.org/10.1007/s11103-025-01571-z.

Shikata, H., Yoshinari, A., Asaoka, M. e Takahashi, D.(2025) Memória na parede: expandindo nossa compreensão dos papéis das paredes celulares vegetais. New Phytologist, 249(1), pp. 56-72. Disponível em: https://doi.org/10.1111/nph.70677.https://doi.org/10.1111/nph.70677

Imagem da capa: Arroz, cortesia de Sarah Covshoff. Todos os direitos reservados.