Se você foi levado a acreditar durante toda a sua vida que as plantas são sempre verdes e só obtêm seu alimento de fotossíntese, você pode levar um choque. Acontece que muitas plantas obtêm sua nutrição de maneiras estranhas e maravilhosas, desde as plantas carnívoras que consomem presas animais até as plantas parasitas que roubam nutrientes de outras plantas. micoheterotrófico plantas cujas raízes formam uma relação simbiótica com fungos abaixo do solo. Esses tipos de plantas são frequentemente considerados esquisitices raras ou incomuns, mas em um artigo recente de Giesemann e colegas descobriram que, na verdade, existem muito mais plantas micoheterotróficas por aí do que jamais pensávamos. Eles dizem que “o conhecimento prévio sobre micoheterotrofia parece apenas roçar a superfície de algo muito maior…”

Plantas totalmente micoheterotróficas brancas fantasmagóricas (como esta albina Goodyera velutina) dependem inteiramente de seus associados fúngicos para nutrição… mas as plantas verdes também podem ser parcialmente micoheterotróficas. Crédito da imagem: Shitaro Takuto.

Antes de entrarmos em detalhes, é importante saber que as plantas micoheterotróficas podem ter níveis variados de dependência de seus parceiros fúngicos para nutrição. Algumas plantas dependem totalmente da micoheterotrofia: essas plantas são aclorofilas, o que significa que não produzem o pigmento verde clorofila e, portanto, não podem fazer fotossíntese. Se você já viu uma planta fantasmagórica de folhas completamente brancas, provavelmente encontrou uma planta totalmente micoheterotrófica. Por outro lado, algumas plantas verdes (produtoras de clorofila) podem ser um pouco gananciosas: elas podem obter nutrição tanto da fotossíntese quanto de seus amigos fungos, tornando-as “parcialmente micoheterotróficas”. A micoheterotrofia parcial é comum dentro das Orchidaceae e Ericaceae com suas micorrizas orquideas e ericóides, mas, até agora, havia sido registrada apenas para poucas espécies com micorrizas arbusculares.

Giesemann e seus colegas suspeitaram que pode haver muito mais plantas parcialmente micoheterotróficas do que fomos levados a acreditar. Eles compilaram dados publicados sobre as abundâncias naturais de isótopos estáveis ​​de mais de 130 espécies de plantas para descobrir se alguma delas estava obtendo nutrição de seus parceiros fúngicos. Giesemann explicou: “A absorção de nutrientes fúngicos por uma planta, como carbono, pode ser revelada por um enriquecimento isotópico significativo em 13C em comparação com plantas fotossintéticas 'normais'. Nos últimos anos, mais e mais plantas foram identificadas como 'micoheterotróficos parciais' porque seus valores de composição isotópica estável situam-se entre plantas vizinhas não micoheterotróficas e micoheterotróficos completos.”

Lançando nova luz sobre a nutrição de um grande número de plantas de folhas verdes, os autores demonstraram micoheterotrofia parcial na maioria das pteridófitas que estudaram (ou seja, samambaias e cavalinhas), bem como em dez famílias de plantas com sementes onde a micoheterotrofia não havia sido registrada. ou mesmo suspeitas, anteriormente: Apiaceae, Asphodelaceae, Dioscoreaceae, Euphorbiaceae, Geraniaceae, Oxalidaceae, Poaceae, Primulaceae, Rosaceae e Smilacaceae. Adicione a esta lista as duas espécies e famílias para as quais os autores encontraram evidências de micoheterotrofia em outro artigo recente (Paris quadrifolia em Melanthiaceae e anêmona nemorosa em Ranunculaceae), e descobrimos que temos MUITAS plantas verdes parcialmente micoheterotróficas.

Paris quadrifolia (esquerda) e Arum maculatum (à direita), as duas espécies de plantas cujas micorrizas arbusculares ajudaram a definir as duas formas estruturais que hoje conhecemos como Paristipo e arão-tipo. Créditos da imagem: Philipp Giesemann.

Para os entusiastas de fungos, uma das principais descobertas de Giesemann e colegas está relacionada à estrutura morfológica dos fungos em parceria com essas plantas parcialmente micoheterotróficas. As micorrizas arbusculares geralmente assumem uma de duas formas estruturais: Paris-tipo ou arão-tipo, cada um originalmente nomeado após as estruturas fúngicas encontradas dentro das células da raiz de Paris quadrifolia e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. Arum maculatum respectivamente. "No arão-morfotipo, as hifas crescem ao longo dos espaços intercelulares entre as células das raízes e formam estruturas ramificadas chamadas arbúsculos dentro das células das raízes”, explicou Giesemann. “Em contraste, as hifas do Paris-morfotipo crescem em espirais densas dentro das células das raízes e raramente aparecem nos espaços intercelulares.”

Todas as plantas consideradas parcialmente micoheterotróficas em seu estudo foram associadas com Paris-tipo de fungos, que tem grandes implicações para a nossa compreensão da nutrição das plantas. “Achamos que essa estrutura enrolada dentro das células das raízes pode ser um pré-requisito importante para a evolução da micoheterotrofia”, disse Giesemann. “Cerca de 85% de todas as plantas terrestres formam associações simbióticas com fungos micorrízicos arbusculares, e cerca de metade destes têm a Paris-tipo de estrutura. Descobrimos que a aquisição significativa de nutrientes de fungos é bastante comum e difundida entre as plantas associadas ao Paris-tipo de fungos, então isso pode significar que muito mais plantas podem ser parcialmente micoheterotróficas do que jamais pensamos ser possível anteriormente”.