As plantas são capazes, à medida que crescem, de mudar sua forma física alterando seus padrões de crescimento e fisiologia em resposta às condições ambientais. Compreender totalmente os efeitos do ambiente na forma da planta é complicado, porque muitas vezes há mudanças em várias características, levando a respostas que interagem umas com as outras de maneiras complexas. Um exemplo importante disso está nas plantas reações ao sombreamento por um dossel superior, que compreende tanto uma redução na radiação fotossinteticamente ativa (PAR) quanto uma redução na proporção de luz vermelha para vermelha distante (R: FR). Esses dois fatores ocorrem simultaneamente, mas em magnitudes diferentes, dependendo do grau de sombreamento, e provocam diferentes respostas nas plantas. De um modo geral, o PAR reduzido leva a mudanças na fotossíntese e na respiração da folha, enquanto o R:FR reduzido leva a alterações na arquitetura da planta, embora até agora tenha sido difícil analisar esses fenômenos separadamente para entendê-los completamente.

Em recente artigo publicado em Annals of Botany, Ningyi Zhang e colegas tentaram modelar e quantificar separadamente as reações de rosas perenes lenhosas ao sombreamento do dossel. Os pesquisadores primeiro conduziram um experimento em estufa com diferentes tratamentos de luz e, em seguida, usaram isso como base para a criação de um modelo estrutural funcional da planta com o qual as respostas de sombreamento poderiam ser avaliadas individualmente.

Sob sombreamento leve do dossel, a resposta ao R:FR reduzido teve o maior efeito, enquanto sob sombreamento mais pesado, as respostas ao PAR reduzido tornaram-se dominantes. A modelagem revelou que a reação geral de sombreamento não era simplesmente a soma dessas duas partes, sugerindo interações entre componentes individuais da resposta da planta, um equilíbrio que mudava com o grau de sombreamento. “Nos estágios iniciais do desenvolvimento do dossel, as plantas podem experimentar imediatamente reduções significativas em R: FR quando as reduções no PAR ainda estão ausentes ou são relativamente pequenas”, escrevem os autores. “Portanto, R:FR baixo é amplamente considerado como um sinal de alerta precoce para as plantas em relação à proximidade de vizinhos, e as respostas subsequentes para evitar a sombra são consideradas para melhorar o desempenho da planta, evitando que as plantas fiquem sombreadas.”

Os autores apontam que sua modelagem aborda apenas a situação específica de sombreamento por copa aérea, como em um sub-bosque ou sistema agroflorestal. Plantas também comumente sofrem sombreamento por vizinhos de mesma altura, cenário não examinado neste trabalho. “Nessas situações, as respostas ao baixo R:FR podem ser relativamente mais importantes do que aquelas ao baixo PAR. Não simulamos essas situações porque nosso experimento não nos permitiu fazer suposições razoáveis ​​para criar fenótipos virtuais confiáveis ​​em populações aglomeradas. No entanto, se combinada com experimentos apropriados, a abordagem de modelagem apresentada em nosso estudo também pode ser responsável por essas situações”.