Às vezes é fácil simplificar demais a anatomia vegetal. Por exemplo, as árvores não têm sangue. Eles têm seiva. Pode ser tentador dizer que eles carregam seiva em seu xilema, assim como temos sangue em suas veias, mas é uma comparação superficial. Não há coração bombeando seiva em volta de uma árvore. E, ao contrário dos humanos, as árvores desenvolvem um novo anel de xilema para transportar a seiva a cada ano. Ou assim se pensava.

Algumas árvores são conhecidas por terem conexões entre anéis de crescimento concêntricos. Nova pesquisa por Jay Wason e colegas tem estruturas anatômicas identificadas que permitem que certas espécies de árvores passem a água através dos anéis de crescimento anuais. Essas estruturas não foram identificadas de forma conclusiva em muitas espécies anteriormente. Wason explicou: “Esta pode ser uma grande estratégia de economia de carbono para muitas árvores em ambientes estressantes porque elas podem reutilizar o xilema do ano passado e pode ser um aspecto importante em plantas lenhosas que podem viver muitos anos sem parecer crescer em diâmetro. ”

As descobertas ajudarão os botânicos a entender as ligações entre a anatomia e a função do xilema. Isso ajudará os botânicos, descobrir mais sobre como as árvores lidam com extremos ambientais.

A pesquisa se concentra no alburno, a camada viva da madeira entre o cerne morto e a casca. Este tamanho desta camada varia de espécie para espécie. Wason disse: “A maioria das árvores produz madeira nova todos os anos em um padrão muito previsível, que pode ser visto nos anéis anuais na seção transversal de uma árvore. A quantidade de alburno ativo de uma árvore pode variar bastante, tanto entre diferentes árvores de uma espécie quanto entre diferentes espécies. A quantidade de madeira que move a água para cima na árvore pode variar de um único anel de crescimento com apenas alguns milímetros de largura a múltiplos anéis de crescimento de 10 cm ou mais na árvore.

“É importante ressaltar, no entanto, que mesmo que haja uma grande área de alburno ativo, a maior parte da água (>90%) ainda tende a fluir através do anel de crescimento do ano atual. Mas, há muita variabilidade entre as espécies que está relacionada à anatomia da madeira. Nosso trabalho destaca que algumas árvores podem explorar anéis de crescimento mais antigos quando as condições são estressantes ou se houver danos no anel de crescimento do ano atual, enquanto outras árvores não”.

Achei que o xilema poderia agir um pouco como canudos, mas, como Wason explicou, é um pouco mais complicado do que isso. “Os anéis das árvores podem ser pensados ​​como uma rede de canudos interconectados, mas essa generalização simplifica demais a incrível diversidade anatômica no nível microscópico. Os canudos carregam a água até uma árvore e podem passar a água de um canudo para outro para criar uma coluna de água contínua. A maioria dos canudos tem menos do que o diâmetro de um fio de cabelo humano e tem apenas alguns centímetros de comprimento.”

“Quando dois canudos estão adjacentes, eles podem formar conexões que permitem a passagem de água entre eles. Em muitas espécies, os canudos de um ano não se conectam aos canudos do ano seguinte. Isso pode ser vantajoso porque o xilema danificado do ano passado não afetará o novo xilema. Por exemplo, um dos grandes problemas que as plantas enfrentam é que durante a seca, as bolhas de ar podem ficar presas nos canudos, que bloqueiam o fluxo de água para as folhas. A falta de conexões cruzadas significa que a árvore depende completamente do anel de crescimento do ano atual para transportar água, o que pode ser arriscado se esse anel for danificado. Portanto, as árvores aparentemente estão usando estratégias diferentes para equilibrar o risco e a recompensa de conectar o xilema ao longo de muitos anos de crescimento”.

Nosso trabalho identifica como certas espécies têm conexões entre canudos vizinhos entre si através de anéis de crescimento, permitindo que as redes em cada anel se conectem. É importante ressaltar que as árvores que possuem essas conexões também parecem ter outras adaptações para ajudam a limitar a probabilidade de o ar viajar entre os anéis de crescimento. "

As conexões cruzadas entre anos de anéis de crescimento podem ser importantes para lidar com o estresse como a seca. O estresse pode decidir como um anel de crescimento cresce. A árvore simplesmente não desenvolve um novo anel. Começa de um ponto. Wason disse: “Quando uma árvore forma um anel de crescimento, ela começa a crescer nas pontas dos galhos e, se as condições para o crescimento forem boas, o crescimento desce em cascata pelo tronco até a base da árvore. No entanto, em condições estressantes, o crescimento pode parar antes que o anel seja formado próximo à base da árvore. Portanto, o anel parcial que se forma nos galhos precisa se conectar ao anel de crescimento do ano anterior para acessar a água no solo. É aí que as conexões cross-ring se tornam vantajosas.”

A árvore não decide ativamente como direcionar a água através do xilema. Isso se deve à física. Wason disse: “À medida que a água evapora do dossel, ela é puxada das raízes por toda a rede. A maior parte da água, no entanto, fluirá preferencialmente pelo caminho de menor resistência, que geralmente é o caminho mais curto com os maiores canudos e o menor número de conexões que precisam ser cruzadas. Isso geralmente ocorre através do anel do ano atual, mas, se houver conexões entre os anéis, um pouco de água também fluirá pelos anéis mais antigos. No entanto, com bloqueios suficientes no anel do ano atual, mais água pode começar a fluir pelos anéis de crescimento mais antigos”.

Dado que essas conexões cruzadas fornecem rotas para evitar danos, você pode esperar que qualquer árvore as queira. No entanto, quando esse dano é uma embolia, uma bolha de ar que bloqueia o fluxo, as conexões cruzadas correm o risco de permitir que essas bolhas se movam para partes mais importantes da árvore. Essas bolhas bloqueiam o fluxo de seiva, como as curvas bloqueiam o fluxo sanguíneo para um mergulhador. Wason observa que nem todas as árvores têm a mesma probabilidade de ter essas bolhas.

“Muitas árvores, particularmente aquelas que têm canudos grandes (vasos de xilema), têm quase a garantia de formar bolhas de ar durante o inverno, à medida que a seiva congela e os gases saem da solução. Portanto, pensamos que muitas árvores, como o carvalho, não têm nenhuma conexão com os anéis de crescimento mais antigos, para que possam isolar as bolhas de ar e garantir que não danifiquem o anel de crescimento recém-formado. No entanto, espécies como o bordo têm vasos pequenos o suficiente para que possam passar pelo inverno sem a formação de muitas bolhas de ar. Portanto, pode ser menos arriscado para eles terem conexões com anéis do ano anterior.”

“O que é realmente interessante é que você pode encontrar carvalhos e bordos crescendo na mesma floresta. Portanto, ainda não está claro se há vantagem em uma estratégia em relação a outra.”

Como você pode esperar, essas descobertas explicam que, para algumas árvores, você não pode envelhecê-las contando seus anéis. Isso os torna menos úteis para arqueologia ou reconstrução climática. Mas não espere nenhuma revisão do material devido a este estudo. Wason disse: “Os dendrocronologistas são muito cuidadosos para incluir apenas dados de anéis de árvores que possam atribuir uma data com confiança. Eles têm um conjunto de ferramentas estatísticas, técnicas de amostragem e protocolos de validação que usam para garantir que seus dados sejam precisos. Nossa compreensão aprimorada das conexões cruzadas pode ajudar os dendrocronologistas a entender melhor por que algumas espécies de árvores são mais propensas a ter anéis ausentes e quais condições levam a isso”.

Wason disse: “Nossa pesquisa é relevante para entender melhor os fundamentos anatômicos de como os anéis das árvores funcionam para o transporte de água. Este trabalho será relevante para cientistas que estudam o transporte de água em plantas lenhosas, dendrocronologistas e ecologistas florestais”. Os anéis perdidos importam. Na escala microscópica, entender esses anéis pode ajudar os cientistas a manter as árvores vivas, à medida que os climas se tornam mais extremos. Em uma escala maior, saber como e por que esses anéis desaparecem ajudará os cientistas a entender os balanços de carbono para as florestas.

O que pode parecer um simples padrão de linhas pode ser uma rede sofisticada. Obter uma visão clara de como os fluxos de seiva devem melhorar nossa compreensão da biodiversidade nas florestas.