Como as flores se desenvolvem? Este é um quebra-cabeça abordado por Wei Lai e Louis Ronse de Craene em seu artigo Qual é a natureza das pétalas em Caryophyllaceae? Evidências de desenvolvimento esclarecem sua origem evolutiva. Nele, os autores usam microscopia eletrônica de varredura para examinar de perto o interior das flores. Embora o tópico possa parecer um assunto para morfólogos ou biólogos evo-devo, a questão é importante em toda a botânica. Louis Ronse de Craene disse: “O tópico que estou investigando é uma das questões fundamentais da morfologia, como 'o que são pétalas?'. Com a diversificação das plantas com flores, um atraente perianto evoluiu várias vezes de forma independente, seja pela coloração (petaloidia) de um invólucro floral existente, seja pela transformação dos estames, ou de ambos.”

As flores que Wei e Ronse de Craene investigam são as Caryophyllaceae, às vezes conhecidas como a família Cravo. Essas plantas representam um quebra-cabeça particular Ronse de Craene disse: “Na ordem Caryophyllales, a origem das pétalas nunca foi clara e, especialmente, as Caryophyllaceae foram apresentadas como um exemplo típico em que as pétalas surgem pela fragmentação dos estames. Nosso artigo demonstra que o segundo verticilo da flor em Caryophyllaceae não é fundamentalmente diferente da maioria das flores pentâmeras com um perianto diferenciado, e que a aparente ligação com os estames é consequência de uma tendência à redução e perda de pétalas.”

A segunda volta é feita das pétalas no interior da planta. Ronse de Craene disse: “Na maioria das flores, a segunda volta é ocupada por pétalas ou uma corola, e a primeira volta por sépalas ou um cálice, a menos que se percam na evolução. Existem flores que perderam a corola e têm um cálice atraente (muitos grupos em Caryophyllales, mas não em Caryophyllaceae), mas também casos sem cálice e pétalas vistosas (por exemplo, Santalales). Nem sempre sabemos de onde vêm as pétalas. Portanto, é importante referir-se aos órgãos do segundo verticilo como petaloides (parecendo pétalas).

Olhando para a família Caryophyllaceae, é impressionante como eles são diversos, com algumas plantas tendo pétalas, mas outras não. Embora a diversidade da família seja uma oportunidade de ver a evolução em ação, também pode ser um problema. Ronse de Craene disse: “A diversidade em Caryophyllaceae torna difícil determinar o estado nas primeiras flores. Dentro da família e nos grupos irmãos, há mudanças repetidas para a perda de pétalas, mas também casos em que as pétalas se tornam reforçadas no final do desenvolvimento da flor. Não há indicação de que as pétalas evoluíram do nada ou de estames. As primeiras Caryophyllaceae divergentes têm pétalas, mas não são fortemente desenvolvidas, mas isso reflete a alta diversidade na expressão das pétalas.”

Uma das descobertas de Wei e Ronse de Craene é que o momento exato é crucial para entender como as pétalas se desenvolvem. Ronse de Craene afirmou: “A alteração no momento da iniciação tem consequências muito importantes para o desenvolvimento das pétalas. Devido a um atraso na sua iniciação, as pétalas são absorvidas pelo tecido dos estames (que se desenvolvem mais rapidamente) e sofrem a influência genética dos estames. Isso cria um padrão espacial variável e uma maior semelhança morfológica entre as pétalas e os estames, influenciada pela interação de todos os órgãos da flor. É somente na fase intermediária do desenvolvimento que as pétalas ou alcançam o tamanho dos estames e crescem muito mais rápido, ou permanecem pequenas com tendência a se perderem.”

“Estou particularmente interessado em como as forças mecânicas moldam a flor, com referência especial a Caryophyllales, onde sépalas e carpelos tendem a ter uma forte influência na iniciação e crescimento de estames e pétalas.”

Um exemplo dessa presença física tendo efeito pode ser visto em outro artigo de Ronse de Craene e Wei, “Estrutura floral e desenvolvimento de Macarthuria australis (Macarthuriaceae): chave para entender a sequência incomum de iniciação de Caryophyllales.” na botânica sistemática australiana. As duas primeiras pétalas começam a crescer após as sépalas, mas o restante é desencadeado após o androceu, a coleção de estames na flor. Em um espaço tão apertado sem espaço para crescer, as pétalas restantes são absorvidas no tecido do estame.

A dinâmica física do desenvolvimento da flor continua sendo um terreno fértil para pesquisas e mais artigos estão por vir. Ronse de Craene disse: “Juntamente com meu colega, Lai Wei, temos planos de investigar mais essas questões em Caryophyllales. No momento, estamos escrevendo um manuscrito investigando como os números e posições dos carpelos em Caryophyllaceae podem flutuar. Um fato incomum para os carpelos de Caryophyllaceae é que, quando em número igual a outros órgãos, podem estar opostos às sépalas ou alternados com elas. As mudanças de posição são causadas por mudanças sutis na pressão do cálice e no espaço disponível na flor.”

“Com a mesma ideia, estamos investigando como o número de estames flutua em Caryophyllaceae (variando de 10 a 1), com uma sequência previsível de perda de estames causada por pressões de cálice e ovário. Este também é um manuscrito futuro.”

A necessidade do trabalho se deve ao fato de as Caryophyllaceae serem muito eficazes em responder à pressão dos polinizadores. Porém, não se trata apenas de criar novas estruturas para atrair visitantes. As flores podem assumir novas formas impressionantes ao perder elementos. O trabalho de Wei e Ronse de Craene dá uma ideia do que desaparece à medida que a flor se desenvolve.