As samambaias temperadas são frequentemente associadas a ambientes de pouca luz, como o sub-bosque sombreado de florestas decíduas. Embora a maioria dessas espécies de samambaia seja decídua, algumas espécies são perenes. Samambaias Wintergreen, como Polystichum acrostichoides, retêm suas folhas ao longo do ano, apesar das temperaturas congelantes e das drásticas mudanças sazonais na umidade do solo e na intensidade da luz. As folhas do sub-bosque de Wintergreen devem tolerar a sombra profunda do verão, mas também a exposição a intensidades de luz mais altas e baixas temperaturas do ar quando o dossel está aberto. Combinando os efeitos da temperatura e da luz na capacidade fotossintética no inverno, está a vulnerabilidade do sistema vascular à embolia resultante dos ciclos de congelamento e descongelamento. Embora haja uma falta de compreensão sobre a embolia de inverno em angiospermas e gimnospermas, a lacuna de conhecimento é ainda mais significativa para samambaias gaultérias.
Em seu novo estudo publicado em AoBP, Prats & Brodersen monitoraram a capacidade fotossintética e o estado funcional do sistema vascular de P. acrosticoides por mais de um ano na Yale Myers Forest, Connecticut, EUA. Eles descobriram que a primeira noite abaixo de 0 °C levou a uma perda de 25% da condutividade nos estipes (o pecíolo da samambaia), sugerindo que ocorreu uma embolia induzida pelo inverno. No entanto, eles descobriram que, apesar de perder mais de 60% de sua capacidade de transporte de água devido à cavitação induzida por congelamento e degelo, a fotossíntese se recuperou na primavera. Os autores descobriram que a flexibilidade da folhagem localizada e acionada pelo gelo permite que a espécie se deite no chão e mantenha as temperaturas das folhas mais quentes. Esse processo é facilitado por feixes vasculares altamente flexíveis que se dobram sem interromper a via de condução de água. o xilema de P. acrosticoides são flexíveis mas robustos, tolerando embolia de inverno e dobradiças, tudo sem danificar a maquinaria fotossintética. Essas estratégias de gaultéria contribuem para o sucesso de P. acrosticoides nas matas do nordeste.
Pesquisador destaque
Kyra Prats é doutoranda em Ecofisiologia Vegetal no laboratório de Craig Brodersen na Yale School of the Environment, Connecticut, EUA. Ela também é Cullman Fellow e estudante de pós-graduação conjunta com o Jardim Botânico de Nova York. Sua pesquisa se concentra na ecofisiologia de plantas - particularmente samambaias - sob estressores ambientais, como seca ou temperaturas congelantes. Ela usa uma variedade de métodos no campo e no laboratório - desde a medição da fotossíntese e do fluxo de água do xilema até o uso de raios-X e microscópios - para explorar questões relacionadas às respostas das plantas ao meio ambiente.
