Todas as folhas são verdes. Ou são eles? Lundquist et al pesquisaram recentemente uma diversidade de espécies de plantas e descobriram pelo menos 130 têm folhas azuis iridescentes, tornando-os mais comuns do que você imagina. Essas 'joias vivas', amplamente distribuídas nos sub-bosques escuros das florestas tropicais, possuem cristais fotônicos em suas folhas que produzem tons azuis metálicos intensos e vívidos.
A maior parte do mundo visual é colorida por pigmentos – vermelhos, amarelos, azuis e verdes – que são produzidos por moléculas que refletem a cor. Por exemplo, a clorofila é o pigmento que faz as folhas parecerem verdes. Mas nem todas as cores biológicas são baseadas em pigmentos.
Algumas cores, chamadas cores estruturais, surgem quando a forma de uma célula animal ou vegetal pode curvar a luz incidente para criar iridescência. As cores deslumbrantes que vemos nas penas dos pássaros e nas costas de besouros e borboletas são exemplos de cores estruturais em animais. Nas plantas, as cores estruturais são encontradas em flores, frutos e até folhas, mas até agora tem sido difícil estudar a sua prevalência entre géneros de plantas. Como relatam Lundquist et al:
“A maioria das espécies não são cultivadas e estão amplamente distribuídas pelos trópicos, muitas vezes como endemias restritas a locais inacessíveis, como os tepuis venezuelanos mais remotos.”
Para superar este obstáculo e realizar a primeira investigação ampla da estrutura fotônica nas folhas, Lundquist et al reuniram espécimes vivos de Brunei, bem como material seco do herbário do Royal Botanic Gardens, Kew, no Reino Unido. Eles caçaram especificamente nanoestruturas chamadas camadas helicoidais da parede celular, compostas de moléculas de celulose dispostas em forma de parafuso helicoidal. Essas estruturas helicoidais são comuns na epiderme das folhas e podem atuar como cristais fotônicos para produzir cores estruturais.
Herbários, com suas amostras de folhas marrons e secas, pode não parecer o local mais lógico para estudar a cor das plantas, mas as camadas helicoidais, se presentes, permanecem intactas durante o processo de secagem e sua refletância pode ser estudada após a reidratação com água durante a noite. Lundquist et al. mediu se as amostras transmitem luz polarizada circularmente para canhotos ou destros e observaram estruturas helicoidais usando microscopia eletrônica.
Para sua surpresa, eles conseguiram detectar as estruturas helicoidais em 20 gêneros e recuperaram a cor registrada quando a amostra do herbário foi coletada pela primeira vez:
“A capacidade das amostras de herbário de recuperar a cor estrutural após a hidratação não foi prevista antes deste estudo… mas a maioria das amostras de folhas investigadas aqui recuperaram as cores aproximadas das folhas indicadas nos rótulos do herbário.”
A maioria das espécies refletia luz azul, mas a luz verde e/ou violeta também era comum.
Lundquist et al. encontraram predominantemente estruturas helicoidais em samambaias e monocotiledôneas (família Orchidaceae e três famílias Poales, Cyperaceae, Eriocaulaceae e Rapateaceae).
Além disso, com base na filogenia destas espécies, Lundquist et al. determinaram que as estruturas helicoidais evoluíram pelo menos 38 vezes, em um exemplo notável de evolução convergente. Lundquist et al. especulam que essas estruturas podem ter um benefício adaptativo para fotoproteção e/ou minimização da herbivoria ao confundir insetos predadores.
LEIA O ARTIGO
Lundquist, CR, Rudall, PJ, Sukri, RS, Conejero, M., Smith, A., Lopez-Garcia, M., Vignolini, S., Metali, F. e Whitney, HM (2024) “Joias vivas: evolução iterativa de folhas azuis iridescentes a partir de uma parede celular helicoidal.s, ” Annals of Botany, p. mcae045. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae045.
