As pastagens ocupam até 40% da área terrestre da Terra e representam grandes variações de temperatura e precipitação. As Grandes Planícies da América do Norte, em particular, abrangem gradientes consideráveis ​​de temperatura e precipitação. Espécies que estão espalhadas pelas Grandes Planícies muitas vezes têm características morfológicas, fisiológicas e estruturais adaptações que lhes permitem responder a um ambiente variado. Compreender essas características pode ajudar a avaliar a sensibilidade e a robustez de um ecossistema em relação a futuras mudanças no clima.

Em um novo artigo publicado em Annals of Botany, os autores Seton Bachle e Jesse B. Nippert exploraram a relação entre variabilidade ambiental e características da folha usando a grama difundida das Grandes Planícies, Andropogon gerardii, uma espécie que responde por mais de 70% da biomassa anual na pradaria de capim-alto. Os autores usaram microscopia confocal fluorescente para estudar folhas de quatro locais diferentes, comparando características microanatômicas das folhas com dados climáticos de cada local. As características estudadas incluíram diâmetro do xilema, espessura da bainha do feixe, área do mesofilo e espessura da parede do xilema, entre outros.

Os traços microanatômicos estudados mostraram ampla variação dentro e entre os locais, embora não mostrassem tendências latitudinais claras. O melhor preditor de variabilidade foi a interação de temperatura e precipitação dentro de uma determinada estação de crescimento. Para várias características relacionadas à assimilação de carbono, como a área do mesofilo, os pesquisadores encontraram uma correlação direta com a temperatura média anual. Nenhuma relação foi mantida para a precipitação. As medidas relacionadas à eficiência do uso da água pelas plantas não foram independentes, mas covariaram entre si e mostraram maior variabilidade regional.

“Quando indivíduos de A. gerardii “As respostas funcionais das estratégias de uso da água foram medidas em toda a região e ilustram um padrão claro de maximização do transporte ou armazenamento de água”, escrevem os autores. “A maior variabilidade regional nas características microanatômicas associadas ao uso da água pode facilitar a adaptação das populações de A. gerardii persistir durante períodos de seca que, de outra forma, exigiriam menor assimilação de carbono devido ao fechamento dos estômatos, à degradação do aparato fotossintético e ao aumento do estresse hídrico, levando à perda da integridade dos vasos ou à cavitação.”

No geral, os resultados mostram como a variação dentro da espécie em características microanatômicas pode explicar a variação em características de nível de folha inteira relatadas em gradientes de temperatura.