Um novo estudo realizado por Rudall e Rice em Annals of Botany olha para Padronização epidérmica e desenvolvimento estomático em Gnetales. Os Gnetales são três famílias de plantas que divergiram no Jurássico, antes das plantas com flores, por isso são antigas. No entanto, apenas três gêneros sobreviveram até os dias atuais. Isso significa que eles fornecem um grupo útil de plantas se você quiser examinar como os estômatos se desenvolveram ao longo de milhões de anos. A Dra. Paula Rudall reservou um tempinho para conversar com a Botany One sobre sua pesquisa.
Por que focar nos Gnetales para um estudo como este? Rudall disse: “Gnetales são plantas extraordinárias que são de considerável interesse geral para todos os botânicos porque representam relíquias pré-históricas (“fósseis vivos”). Os três gêneros existentes (Ephedra, Gnetum e welwitschia) são muito diferentes uns dos outros em sua morfologia: Ephedra tem folhas minúsculas semelhantes a escamas, Gnetum as folhas têm um pecíolo e uma lâmina foliar, e welwitschia, representada por uma única espécie existente confinada aos desertos do sudoeste da África, carrega apenas um único par de folhas ao longo de sua vida, que pode durar 1000 anos ou mais.
“Embarcamos nesse projeto como parte de um estudo mais amplo do desenvolvimento estomático em plantas terrestres, em parte porque percebemos que a maioria dos estudos sobre estômatos de Gnetales se baseia em dados muito antigos. Por exemplo, nosso estudo é o primeiro desde 1934 a examinar o desenvolvimento estomático em welwitschia, e o primeiro a ilustrar isso com fotomicrografias.”
A história evolutiva de Gnetales se estende por centenas de milhões de anos, então houve muito tempo para os estômatos das plantas divergirem. O Dr. Rudall observou isso: “Existem diferenças profundas no desenvolvimento inicial, principalmente no desenvolvimento das células localizadas em ambos os lados das células-guarda. Em Ephedra, essas células subsidiárias laterais são derivadas de arquivos de células adjacentes, enquanto em Gnetum e welwitschia eles são derivados da mesma linhagem celular que forma as células-guarda.
“A principal diferença entre Gnetum e welwitschia está em pré-padronização epidérmica, que é linear em welwitschia, de modo que todos os estômatos são paralelos entre si, mas formados em quartetos de células em expansão em Gnetum, de modo que os estômatos podem estar em orientação paralela ou perpendicular. Essas diferenças de desenvolvimento estão parcialmente relacionadas a diferenças no crescimento dos órgãos.
“Estudos sobre organismos modelo sugerem que eles são regidos por diferentes fatores genéticos, embora esse aspecto ainda precise ser avaliado em Gnetales.”
A pesquisa apóia a ideia de que Gnetum e welwitschia são um par de irmãs, e Ephedra está mais distantemente relacionado. Rastrear o desenvolvimento dos estômatos em Gnetales também pode ter aplicações em outros lugares. Rudall publicou recentemente um artigo sobre a estrutura epidérmica em outra ordem de plantas com sementes, Bennettittales, que foi extinta no Cretáceo. Rudall disse: “Os benettitas são amplamente considerados próximos da linhagem de caules das angiospermas, e os estômatos são importantes em sua identificação. Neste artigo, procuramos por “impressões digitais fósseis” para o desenvolvimento, o que é difícil (muitas vezes impossível) de inferir a partir de fósseis. Usamos nossos resultados em Gnetales para formular a hipótese de que Gnetum e welwitschia representam os análogos vivos mais próximos de Bennettitales no que diz respeito ao desenvolvimento estomático.”
