As plantas são organismos incrivelmente complexos, capazes de responder a drivers bióticos e abióticos. Para entender como as plantas respondem, tradicionalmente nos concentramos em características acima do solo, como tamanho do caule ou folhagem. No entanto, a compreensão das características abaixo do solo, como a morfologia da raiz e a absorção de nutrientes, é igualmente importante. Em um artigo recente de Mengesha Asefa e colegas, botânicos examinaram como as características das plantas acima e abaixo do solo interagem umas com as outras. Seu artigo, publicado em Annals of Botany, também examina como essas características respondem aos gradientes de umidade do solo e à competição intraespecífica, competição com plantas da mesma espécie.
O estudo aborda o 'espectro da economia vegetal'. Esta é uma teoria que diz que as plantas têm uma escolha. Eles podem se expandir rapidamente para reunir recursos ou conservar suas reservas, crescendo lentamente, mas também preparados para tempos difíceis. Escrevendo em um comentário, Monique Weemstra e Oscar Valverde-Barrantes dizem:
A teoria do 'espectro da economia vegetal' prevê que as expressões de características entre as espécies refletem uma troca fundamental entre a absorção eficiente de recursos e a conservação (Reich, 2014), resultando em duas estratégias ecológicas distintas. Além disso, assume que o sucesso dessas estratégias depende do ambiente de recursos e que essas compensações se apresentam de maneira semelhante acima e abaixo do solo. Por exemplo, espécies inerentemente de crescimento rápido em ambientes com muitos recursos teriam folhas eficientes e rápidas (por exemplo, alta área foliar específica e raízes (por exemplo, alto comprimento específico da raiz) para aquisição rápida de recursos, enquanto espécies tolerantes ao estresse teriam folhas lentas e de crescimento prolongado. folhas e raízes vivas para conservar recursos e aumentar as taxas de sobrevivência em locais com poucos recursos (Reich, 2014). As evidências estão se acumulando, no entanto, de que essas relações são mais intrincadas do que se supõe; por exemplo, a área foliar específica e o comprimento específico da raiz geralmente não se correlacionam entre as espécies (Weigelt et al., 2021).
Weemstra & Valverde-Barrantes 2022 See More
Asefa e seus colegas examinaram como as plantas responderam ao cultivar cinco espécies diferentes de árvores tropicais em uma estufa e monitorá-las por 16 semanas. Para criar um gradiente de umidade do solo, eles forneceram às mudas níveis variados de umidade do solo. O nível baixo foi de 10% (seca), médio foi de 25% e alto foi de 35% (bem irrigado). Eles também incluíram competição intraespecífica para ver como as plantas reagiam às suas vizinhas. Após as 16 semanas, eles mediram uma variedade de características acima e abaixo do solo para analisar os resultados.
Os botânicos descobriram que as características acima do solo da espécie eram consistentes com o espectro econômico da folha, enquanto as características abaixo do solo mostravam padrões contrastantes dependendo da umidade do solo. Em condições bem irrigadas, eles observaram alta área foliar específica e área foliar total, enquanto em condições de seca, encontraram altos teores de matéria seca foliar, espessura foliar e teores de matéria seca do caule. A competição intraespecífica também influenciou as características acima e abaixo do solo, mas interagiu com a umidade do solo para afetar apenas as características abaixo do solo. Essas descobertas demonstram que a umidade do solo pode ter um impacto significativo nas características acima e abaixo do solo e pode ser usada para entender melhor as respostas funcionais das plantas ao seu ambiente.
A pesquisa revelou que a relação entre as características das plantas acima e abaixo do solo é mais complexa do que se pensava anteriormente. Em particular, eles descobriram que as características das plantas associadas às características abaixo do solo, como o crescimento da raiz, não podem ser inferidas a partir das características acima do solo, como o tamanho da folha. Essa desconexão indica que vários eixos de uso de recursos são necessários para entender como as plantas interagem com seu ambiente. O estudo também revelou que a correlação entre as características da folha e da raiz é altamente variável, sugerindo que as relações entre as características da planta são altamente multidimensionais. Os autores concluem:
A falta de correlações consistentes entre as características acima e abaixo do solo nos gradientes de umidade do solo pode limitar a utilidade do espectro da economia vegetal nas comunidades vegetais. Nossas descobertas são consistentes com a hipótese de equilíbrio funcional de que as plantas alocam relativamente mais biomassa para o órgão que encontra recursos limitados para crescimento. No geral, nossos resultados demonstram que as plantas podem usar uma variedade de estratégias ecológicas em resposta a mudanças ambientais variadas, o que é consistente com a descoberta de Castorena et al. (2022) que as espécies têm maneiras diferentes de coordenar características para usar recursos nos quais, em média, ganham uma quantidade semelhante de carbono por massa corporal ao longo de suas vidas. Colocar mais características fisiológicas e anatômicas acima e abaixo do solo no contexto de múltiplos fatores bióticos e abióticos ajudará a entender melhor as estratégias funcionais das plantas sob a mudança ambiental global.
asefa et al. 2022
LEIA O ARTIGO
Asefa, M., Worthy, SJ, Cao, M., Song, X., Lozano, YM e Yang, J. (2022) “As características das plantas acima e abaixo do solo não são consistentes em resposta aos tratamentos de seca e competição" Annals of Botany, 130(7), pp. 939–950. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcac108.
