Os fungos chegam a todos os lugares. Em todos os lugares. Não é surpresa que eles se associem às raízes das plantas no solo, mas eles não vivem apenas dentro e ao redor das raízes. Eles crescem em plantas acima do solo também. Alguns desses fungos são patógenos que atacam as plantas, mas não todos.

Alguns fungos fornecem defesas para a planta, mas produzem toxinas que atacam insetos herbívoros. Se eles próprios não fizerem essas defesas, podem pelo menos fazer com que a planta produza esses produtos químicos. Existem muitas infecções fúngicas que podem beneficiar uma planta.

Entre esses fungos bons e ruins, há um terceiro grupo de fungos não especializados. Eles viajam com o vento como esporos de planta em planta, se acomodam por um tempo e depois seguem em frente. Pensava-se que esses fungos não tinham interesse nas interações planta-herbívoro. Um novo papel, Metanálise do papel de endófitos fúngicos entomopatogênicos e não especializados como guarda-costas das plantas, do professor Alan Gange e colegas, se propõe a enfrentar essa suposição.

Endófito em Agar
Uma visão rara de fungos endofíticos fora de uma planta. Foto: Prof. Alan Gange.

É uma questão importante porque existem muitos desses fungos, e eles são bastante disseminados. O professor Alan Gange disse: “É excepcionalmente raro que uma planta não seja colonizada por pelo menos uma espécie de fungo. No entanto, a maioria das plantas não parece abrigar muitos fungos ao mesmo tempo – provavelmente entre 5 e 10. Assim, mesmo que o número total de fungos encontrados em uma população de plantas seja alto, eles não ocorrem todos dentro de uma única planta. Um exemplo é Cirsium Arvense – encontramos 64 espécies diferentes vivendo como endófitos dentro desta planta, mas o máximo que já encontramos em uma planta é 10 e a média por planta é 5.6.”

Uma abordagem para estudar o efeito que esses endófitos têm sobre os insetos é montar um experimento. Muitas pessoas fizeram isso. Uma meta-análise se baseia nisso, examinando todos esses estudos e verificando se algum padrão emerge ao reunir os estudos. Isso é bom até onde vai, mas o princípio GIGO se aplica. Como você sabe que não está obtendo um resultado tendencioso selecionando uma seleção tendenciosa para começar.

Para resolver isso, a equipe teve uma abordagem de três etapas. Primeiro, eles compararam os resultados publicados com os resultados não publicados de seus próprios laboratórios. Há um viés bem conhecido na publicação de que é mais fácil publicar resultados com resultados significativos do que estudos inconclusivos. O problema é que, se a realidade é que não há muito efeito, você esperaria muitos resultados inconclusivos. Acontece que eles encontraram um acordo próximo entre seus estudos não publicados e o que viram nos periódicos.

O próximo teste foi para ver se havia viés nos resultados. O acaso pode interferir nos resultados, mas se não houver viés, os resultados serão dispersos pelos números do 'mundo real'. Se houver viés, você deve ver pessoas favorecendo os resultados de um lado e não de outro. Este teste produziu resultados mistos, parecendo haver algum viés – mas isso se deveu, em certa medida, à natureza dos testes estatísticos usados. Então eles adicionaram outro teste.

Gange e seus colegas obtiveram resultados significativos de suas análises de publicações e de seus próprios resultados não publicados. Mas e se a equipe tivesse perdido outros resultados inéditos? Poderiam outros três experimentos inéditos, guardados em uma gaveta em algum lugar, transformar o que parecia significativo no tipo de coisa que você esperaria por acaso? Eles realizaram outra verificação estatística para descobrir quantas publicações faltantes precisariam para negar seus resultados. Este teste final mostrou que você precisaria de um número incrivelmente grande de estudos não contabilizados para prejudicar as conclusões.

Então, o que eles acharam?

Sem surpresa, eles descobriram que fungos entomopatogênicos prejudicavam insetos. O que os surpreendeu foi como. Um experimento simples seria adicionar fungos a uma planta e depois ver o que acontece. Mas quando as pessoas examinaram as folhas comidas por insetos, não encontraram nenhum fungo. No entanto, os fungos estavam tendo um efeito fortemente negativo sobre os insetos. Parece que os fungos eram capazes de influenciar a planta sem ter que estar em todos os lugares da planta.

Houve outra surpresa nos dados. O nãoOs fungos entomopatogênicos também tiveram um efeito negativo sobre os insetos – apesar de não serem venenosos para eles. Eu não esperava ver isso, nem o Prof. Gange. “Sim, isso me surpreendeu – o fato de que esses fungos, geralmente encontrados no solo como saprófitos, possam existir assintomaticamente dentro das plantas e afetar os insetos herbívoros que se alimentam delas. Acreditamos que a explicação seja química – sabemos que quando um desses endófitos infecta uma planta, mudanças químicas significativas ocorremAssim, embora o próprio fungo aparentemente não cresça sistemicamente pela planta, as alterações químicas são sistêmicas, e é isso que afeta a alimentação dos insetos.”

Quais insetos são os mais afetados pelos fungos? Seriam os herbívoros que se especializam em uma planta ou os navegadores mais generalistas? Não era imediatamente óbvio antes da busca. Afinal, os endófitos também podem se especializar em certas plantas e, assim, ajudar na defesa contra uma praga familiar. Na verdade, foram os insetos generalizados que se saíram pior. A equipe concluiu que um generalista está sempre desembarcando em um novo coquetel químico produzido por endófitos, portanto, nunca desenvolve contramedidas. Também vale a pena ser um minador de folhas, para evitar os piores efeitos. Por alguma razão, sugar a seiva levou a maiores efeitos negativos de fungos não entomopatogênicos.

A leitura de tantos estudos também permitiu à equipe comparar os procedimentos. O Prof. Gange afirmou: “O procedimento que produz o maior efeito é a infecção das sementes. Isso é contra-intuitivo, já que a grande maioria desses fungos infecta as folhas por meio de esporos transportados pelo ar. Não é surpreendente que muitos experimentos tenham tentado infectar as folhas com esporos e, em seguida, medido os efeitos nos insetos – e esses experimentos mostram muito pouco efeito. Acredito que o motivo seja que os fungos só conseguem invadir os tecidos foliares se o ar estiver muito úmido, permitindo a germinação dos esporos na superfície da folha. Assim, a menos que se recriem as condições de um orvalho intenso, não se infecta a planta. No entanto, o tratamento de sementes significa que o fungo está em contato íntimo com a semente em um ambiente úmido, facilitando sua entrada. Portanto, o fungo entra na semente e, em seguida, na plântula, e assim a planta é alterada quimicamente desde o início. Isso significa que, quando a planta cresce, ela possui essa proteção química – o 'efeito guarda-costas'.”

O 'guarda-costas' emprega fungos que você provavelmente já está comendo sempre que come uma salada. Mas seria possível dar proteção fúngica às sementes de forma sistemática, para reduzir o uso de pesticidas? O professor Gange respondeu: “Espero sinceramente que sim – é fácil encapsular sementes e não vejo razão para não incorporarmos certos fungos nesses revestimentos de sementes”.

Identificar os fungos certos pode exigir algum trabalho, já que os fungos endofíticos não são bem estudados. O professor Gange afirmou: “Eles são bastante pouco conhecidos, do ponto de vista ecológico. No entanto, todas as espécies que encontramos como endófitas têm estilos de vida alternativos – muitas são saprófitas no solo ou patógenos de outras plantas, portanto, são razoavelmente bem conhecidas, taxonomicamente.”

Então, como seria um doutorado focado em endófitos e defesa vegetal? O Prof. Gange disse: “Acho que o foco deveria ser nos mecanismos, porque o que eu disse acima é especulação. Questões como: 1) o fungo adquire carbono (ou outros nutrientes) da planta? 2) os compostos químicos produzidos são induzidos pelo fungo ou produzidos por ele? 3) por que os insetos sugadores são os mais afetados – seria por transferência química no floema? ​​e 4) podemos desenvolver tratamentos comerciais de sementes para diversas espécies de plantas? Seria uma ótima tese.”