Cerca de 80% das plantas terrestres formam famosas associações simbióticas com fungos do solo conhecidos como fungos micorrízicos arbusculares (AM). A partir dessa interação, a planta ganha várias vantagens, incluindo maior absorção de fósforo fornecido pelo fungo. O fungo, por sua vez, recebe carbono fixo da planta gerado pela fotossíntese. No entanto, sabe-se que as plantas são espertas sobre isso e podem 'sancionar' simbiontes que não estão retornando quantidades suficientes de fósforo em troca de carbono. Por outro lado, se o CO externo2 é alto, as plantas podem aumentar a quantidade de carbono fixo que alocam para parceiros fúngicos AM.
Portanto, embora pareça que a interação simbiótica pode ser ajustada dinamicamente, ainda entendemos pouco sobre como isso funciona e quais os efeitos que outros fatores bióticos e abióticos têm sobre o equilíbrio dessa simbiose globalmente importante. Em seu recente artigo publicado Open Access in Current Biology, Michael Charters, Steven Sait e Katie Field, da Universidade de Leeds, examinam como a herbivoria de insetos e o CO ambiental2 impactar o equilíbrio alcançado entre plantas de trigo e fungos AM durante suas interações.
Charters e colegas variam os níveis de CO disponíveis2 variar a 'fonte' de carbono disponível e adicionar pulgões às plantas de trigo para aumentar o 'sumidouro' de carbono externo. A primeira descoberta surpreendente que os autores fazem é que o aumento de CO disponível2, ao aumentar os níveis de carbono nas raízes e na parte aérea nas plantas de trigo, não resultou em aumento da alocação de carbono fixo para o fungo AM. Isso contradiz estudos anteriores que encontraram maior alocação de carbono para fungos AM quando CO2 os níveis são altos.
No entanto, Charters e colegas apontam que o trigo foi selecionado para características de alto rendimento acima do solo, e que isso pode ter selecionado contra características abaixo do solo, como envolvendo fungos AM. Estudos anteriores indicam aumento da alocação de carbono em CO mais alto2 condições foram feitas usando plantas silvestres. A aplicação de pulgões nas plantas de trigo como um 'sumidouro' de carbono reduziu drasticamente a alocação de carbono fixo para os fungos AM. Por outro lado, a alocação de fósforo do fungo para a planta não foi afetada, apesar dos fungos AM obterem uma recompensa de baixo carbono da planta.
Os autores tentam restaurar a alocação de carbono para fungos AM, os autores aumentam o CO disponível externamente2 níveis combinados com a predação de pulgões. No entanto, isso falhou em restaurar a alocação de carbono para fungos AM e, curiosamente, resultou em aumento da transferência de fósforo do fungo para a planta. Assim, parece que, enquanto as plantas de trigo podem reduzir a alocação de carbono para fungos AM em resposta a baixas emissões externas de CO2 ou um poderoso 'sumidouro' de carbono, como a herbivoria de pulgões, os fungos AM que interagem com eles não retribuem reduzindo a alocação de fósforo.
A razão pela qual o fungo AM não pode limitar a alocação de fósforo às plantas de trigo reciprocamente não é clara, mas Charters e colegas sugerem que pode ser simplesmente porque o fungo não tem outra escolha em seu sistema experimental. Os fungos AM são simbiontes obrigatórios, o que significa que precisam entrar em simbiose com plantas para sobreviver. Não havia outras plantas na configuração usada por Charters e colegas e, portanto, os fungos podem falhar em reduzir a alocação de fósforo para as plantas de trigo porque não há opção alternativa.
Embora as plantas se beneficiem de associações com fungos AM, elas não precisam absolutamente deles para sobreviver e, portanto, podem diminuir a alocação de carbono quando CO2 é baixo ou o carbono fixo está sendo drenado pela herbivoria de insetos. Além disso, os autores também mostraram que os fungos AM realmente aumentam a alocação de fósforo para plantas de trigo sob condições de alto CO2 e alta herbivoria de pulgões. Uma possível razão para isso é que os fungos AM respondem à necessidade de maior absorção de nutrientes pelas plantas em resposta à expansão da população de pulgões.
Charters e colegas destacam que estudos futuros precisam abordar as descobertas de seus experimentos: 'Estudos futuros devem agora procurar investigar o efeito de sumidouros bióticos externos de C na troca de recursos entre fungos AM e várias plantas hospedeiras (ou seja, múltiplas fontes de C) em mais redes complexas e ecologicamente relevantes.' Os resultados deste estudo destacam a necessidade de tentar replicar as realidades mais complexas dos ecossistemas vegetais em configurações experimentais e mostram que múltiplos fatores bióticos e abióticos podem ser capazes de influenciar o equilíbrio da simbiose planta-fungo AM. Insetos herbívoros podem, portanto, ser uma má notícia não apenas para as plantas, mas também para os interatores que dependem delas!
