Embora as samambaias sejam anteriores às angiospermas em mais de 200 milhões de anos, o surgimento das copas fechadas das florestas de angiospermas durante o Cretáceo levou a uma diversificação explosiva nas samambaias leptosporangiadas. Essas espécies recém-evoluídas prosperaram nos solos florestais sombreados e enriquecidos com luz azul. Este sucesso levou as samambaias leptosporangiadas a serem o grupo dominante de samambaias modernas, constituindo o grande maioria de todas as espécies de samambaias vivas. No entanto, ainda não foi encontrada uma explicação fisiológica clara para o uso eficiente da luz azul pelas samambaias.
Em um novo artigo publicado em New Phytologist, o principal autor Shengguan Cai e seus colegas usaram evidências moleculares e fisiológicas para investigar as ligações entre samambaias leptosporangiadas' aumento da sensibilidade estomática à luz azul e seu aumento no registro geológico. Os pesquisadores se concentraram em fotorreceptores de luz azul no maior subclado de samambaias leptosporangiadas, as Polypodiales, bem como em várias linhagens de samambaias eusporangiadas mais antigas e em uma angiosperma representativa.
Os autores descobriram que samambaias em Polypodiales têm uma taxa de resposta estomática significativamente mais rápida quando expostas à luz azul do que qualquer um dos outros grupos testados. Essa sensibilidade, que permite que as samambaias capitalizem rapidamente as manchas solares transitórias, está ligada principalmente à via de sinalização do criptocromo (CRY), a única família de receptores de luz azul que diferiu significativamente entre samambaias leptosporangiadas e eusporangiadas.
A datação molecular mostrou que os Polypodiales passaram por quatro duplicações separadas de seus genes CRY, com os dois últimos eventos ocorrendo quando as angiospermas emergiram como um grupo dominante. Isso deixou o clado com seis cópias do gene CRY – três vezes mais do que outros clados intimamente relacionados – e um tempo de resposta estomática comparável ao que é visto nas gramíneas, que são conhecidas por terem uma resposta excepcionalmente rápida.
“Muitas espécies de plantas, e a maioria das samambaias, não conseguem superar as árvores altas pelo acesso à luz e desenvolveram estratégias de tolerância à sombra para lidar com a luz fraca e otimizar a captura de luz”, escrevem os autores. “O declínio cretáceo na diversidade e variedade de muitas espécies de samambaias eusporangiadas, seguido pela diversificação das samambaias leptosporangiadas, aponta para uma mudança fundamental nas características funcionais que distinguem leptosporangiados de outras linhagens de samambaias”.
