Pesquisas recentes mostram que as plantas têm linguagem, memória, cognição e são capazes de fazer escolhas. Pesquisadores desvendam o mecanismo da inteligência vegetal e mostram como as plantas passaram a dividir com os animais o status de criaturas autônomas e sensíveis.
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Em 1880, o naturalista britânico Charles Darwin foi o primeiro a escrever que as extremidades das raízes vegetais “agem como o cérebro de animais inferiores”. Desde então, cientistas descobriram que as plantas atuam também como se tivessem linguagem, memória, visão, audição, defesas e cognição. Percebem-se como indivíduos e são capazes de fazer escolhas. Em outras palavras, elas têm o que Darwin previa no último parágrafo de seu livro O Poder do Movimento nas Plantas: inteligência.
As evidências para isso vêm de diversos países ao redor do globo, em instituições de pesquisa como a Universidade da Califórnia e a Universidade de Washington, nos Estados Unidos, o Instituto Max Planck e a Universidade de Bonn, na Alemanha, a Universidade de Lausanne, na Suíça, além de institutos de pesquisa no México, França, Itália e Japão.
Nos últimos meses, diversos estudos, publicados em revistas científicas como Nature, Science ou Plos One têm demonstrando o funcionamento dessas até então desconhecidas habilidades vegetais. E provado que as plantas estão longe de ser criaturas passivas, como se acreditava. Um dos estudos mais recentes, divulgado no fim do ano passado na revista Ecology Letters, mostrou como as plantas se comunicam por meio de compostos voláteis. Viajando pelo ar, eles avisam outras árvores sobre a presença de herbívoros potencialmente perigosos — as folhas recebem a mensagem e tornam-se mais resistentes às pragas.
“As plantas são capazes de comportamentos muitíssimo mais sofisticados do que imaginávamos”, afirma o biólogo Rick Karban, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, e principal autor do estudo sobre comunicação vegetal. “Elas passaram por uma seleção em que tiveram de lidar com os mesmos desafios que os animais e desenvolveram soluções que, às vezes, guardam semelhanças com as deles.” É o avanço dos estudos em biologia e fisiologia vegetal, aliado a tecnologias mais potentes para conduzir experimentos e recolher dados, que está fazendo com que os cientistas percebam que árvores e arbustos são criaturas sensíveis, que dividem o mesmo espaço com os animais na escala evolutiva.
A língua das plantas — Quem está mostrando as evidências mais contundentes de uma cara característica animal — a linguagem — nos vegetais são pequenas artemísias. Há mais de uma década, Karban cuida do cultivo de quase cem delas em um campo aberto na Califórnia. Regularmente, suas folhas ganham pequenos cortes que imitam dentadas de insetos para que emitam os compostos orgânicos voláteis, conhecidos pela sigla VOC. O objetivo é entender o papel desses elementos perfumados na natureza, que parecem enviar mensagens muito precisas de uma planta para outra.
Com seu campo californiano, Karban não só provou que esses compostos existem, como percebeu que eles viajam a até 60 centímetros de distância e são percebidos por outros ramos da planta, por pés vizinhos da mesma espécie e, por vezes, por outras espécies que estão ao lado. “As plantas coordenam suas defesas e as de seus parentes”, afirma Karban, que estuda o tema há mais de trinta anos. “Esse e outros trabalhos indicam que a comunicação entre os vegetais é um fenômeno real que ocorre na natureza.”
Pelas contas do pesquisador, outros 48 estudos de comunicação vegetal confirmam que as plantas detectam esses sinais aéreos. E dominam mais de uma língua: algumas conseguem também enviar mensagens para predadores de herbívoros que, atraídos pelos compostos emitidos, evitam que as folhas sejam comidas. “Plantas reconhecem os herbívoros que as atacam, às vezes até antes que eles cheguem”, diz o pesquisador. “Descobrir essa linguagem das plantas, além de ser muito interessante, pode nos mostrar como manipular a defesa de safras inteiras.”
Sinapses vegetais — Afora as mensagens voláteis, as plantas emitem sinais elétricos — semelhantes a sinapses dos neurônios — para enviar informações entre uma célula e outra. Edward Farmer, o biólogo pioneiro em pesquisas sobre comunicação vegetal da Universidade de Lausanne, na Suíça, descobriu, há alguns meses, uma maneira até então inédita de transmissão de sinais elétricos vegetais, com pulsos que seguem por longas distâncias entre as membranas da planta. É como um rudimento das sinapses animais.
“Esses sinais elétricos que viajam através dos tecidos resultam em diversas respostas, afetando a expressão dos genes ou ativando processos bioquímicos. Mostramos que alguns deles são importantes para comunicar ferimentos sofridos pelo vegetal”, afirma Farmer. É mais ou menos o mesmo princípio que nos faz perceber estímulos e responder a eles, mas em sua versão vegetal.
O bioquímico, no entanto, é cuidadoso ao relacionar plantas a outros seres vivos. Para ele, as capacidades dos vegetais devem ser conhecidas e estudadas por suas características próprias. “Não devemos antropomorfizar as plantas. E é importante notar que as plantas têm um sistema nervoso diferente dos animais”, afirma o pesquisador.
Defesa vegetativa — Plantas, afinal, têm maneiras especiais de enfrentar desafios. Martin Heil, biólogo do Centro de Investigação e Estudos Avançados do Instituto Politécnico Nacional do México, costuma dizer que o principal valor dos vegetais é sua maneira inusitada de lidar com os problemas. “É preciso evitar a impressão de que os vegetais seriam mais valiosos se fossem mais similares a nós”, diz o pesquisador. “É fascinante ver o quanto as plantas são muito mais ativas do que pensávamos e desenvolveram milhões de estratégias que as ajudam a sobreviver a condições ambientais complexas e incertas.”
Heil começou a estudar há quase vinte anos, na Alemanha, os mecanismos extremamente sofisticados que folhas e ramos desenvolveram para driblar sua falta de mobilidade e escapar de predadores. Nos últimos meses, descobriu como funciona a clássica associação entre plantas e as formigas que as defendem de pragas e animais herbívoros como vacas e cavalos. “Os vegetais manipulam os insetos e os deixam sem outra alternativa para buscar alimento”, diz o pesquisador. Isso acontece por meio de elementos químicos secretados pela planta que “viciam” as formigas e fazem delas uma verdadeira tropa de defesa.
Nos próximos meses, o pesquisador entrará em um time de especialistas em imunologia para descobrir como folhas e ramos respondem a agressões externas. “Nesse contexto, plantas e humanos são realmente semelhantes. Nós usamos exatamente os mesmos mecanismos de percepção de ferimentos e agressões”, diz.
Nova etapa — Em conjunto, todos esses estudos estão provocando uma verdadeira revolução na compreensão das plantas. Desde a Antiguidade, quando o filósofo grego Aristóteles (século IV a. C.) classificou as plantas como seres entre os vivos e os não-vivos — daí o sentido da palavra “vegetativo” — elas amargam a penúltima posição na evolução. Estão entre os minerais e os animais, classificadas como criaturas passivas, que apenas sofrem os golpes do meio ambiente.
Relegadas a esse lugar, o interesse sobre seu funcionamento chegou tardiamente. Foi só nos anos 1960 que todas as etapas da fotossíntese, com suas fases clara e escura, foram desvendadas pelos cientistas. “De certa forma, ainda estamos na Antiguidade, acreditando que as plantas são insensíveis. Já sabemos que, de um mesmo ancestral comum, evoluíram plantas e animais”, diz o biólogo Marcos Buckeridge, professor de fisiologia vegetal do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP). “É preciso dar a elas um lugar ao lado dos animais.”
Buckeridge trabalhou por vinte anos no Instituto de Botânica de São Paulo e, pesquisando plantas como o jatobá e o pau-brasil, percebeu que elas têm sistemas inteligentes para se adaptar ao meio ambiente e escolher as melhores opções para sua sobrevivência. “Se inteligência é a capacidade de se reconhecer como indivíduo e de tomar as melhores decisões, de acordo as experiências vividas e condições ambientais, então as plantas são inteligentes”, afirma o pesquisador.
Diversos estudos publicados ao longo dos últimos dez anos provaram que um vegetal se reconhece como um ser único e percebe quando outras plantas ou animais tentam invadi-lo. Além disso, relaciona variáveis como níveis de água e luz e, de acordo com o que viveu no passado, toma decisões. Escolhe crescer para um ou outro lado ou abandonar ou manter suas folhas para economizar energia. “Com todas essas descobertas, não consigo ver diferenças nessa habilidade inteligente em humanos ou vegetais”, afirma Buckeridge.
Cérebro descentralizado — O que torna um e outro diversos é o tipo de processamento de informações. Árvores e arbustos, devido a sua falta de locomoção, desenvolveram um sistema descentralizado — diferente do animal, que é localizado em órgãos como o cérebro. O processamento vegetal de informações é semelhante a uma rede de inteligência artificial, como em computadores. Seus sensores, que captam luzes de diferentes intensidades (como nossos olhos) ou sons delicados como o movimento aquático dentro das células (como nossos ouvidos), estão espalhados por todo o vegetal.
“Plantas leem ao menos vinte parâmetros diferentes do ambiente e integram toda essa informação sensorial a suas células e tecidos para responder de maneira inteligente – senão, elas não sobreviveriam. Isso requer memória, aprendizado, uma forma de cognição. Mas é preciso lembrar que elas têm sua própria versão dessas habilidades, ditadas por sua vida vegetal”, afirma Frantisek Baluska, biólogo da Universidade de Bonn, na Alemanha e um dos fundadores do Laboratório Internacional de Neurobiologia Vegetal, em Florença, na Itália.
Dessa maneira, um vegetal age por meio de uma reunião de sistemas inteligentes que dirige suas atitudes. “Cada ramo ou folha é uma unidade mais ou menos autônoma que se une para formar o todo da planta. Como uma confederação”, diz Buckeridge.
Ética — Intencionalmente, o objetivo dos pesquisadores é borrar as fronteiras entre os reinos mineral, vegetal e animal. Essa visão hierárquica da natureza — criada pelo botânico sueco Carlos Lineu no século XVIII, espelhada nos grandes impérios europeus — deu lugar a uma visão mais democrática da natureza na área científica. “Passamos de uma visão cósmica centrada no homem para outra centrada no animal. Agora, estamos caminhando para um sistema que será centrado na vida”, afirma o biólogo.
O próximo passo será decidir o que fazer com essas informações que colocam os vegetais em um espaço muito próximo a nós. Da mesma forma que descobertas mostrando que animais sentem dor e têm sistemas biológicos próximos aos humanos suscitam a discussão sobre o uso que fazemos deles, também a forma de utilizar as plantas no futuro, a depender desses pesquisadores, será uma questão ética. “O problema vai deixar de ser se esses seres sofrem ou não ou se têm memória. Eles sentem e lembram. O que ainda vamos precisar decidir é nosso papel e responsabilidade frente a seres que colocamos a nosso serviço. Será um problema moral para as próximas gerações”, diz Buckeridge.
Fonte: Veja Online.
O neurocientista das plantas
http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/o-neurologista-das-plantas
O biólogo Frantisek Baluska pesquisa neurobiologia vegetal, estudo que acredita que as plantas têm inteligência para resolver problemas. Em entrevista ao site de VEJA, ele explica o porquê da resistência científica a seu objeto de trabalho e decifra as capacidades de árvores e arbustos
O biólogo da Universidade de Bonn sustenta que as plantas têm suas próprias versões de memória, aprendizado, atenção e cognição (Thinkstock)
Para o biólogo eslovaco Frantisek Baluska, de 56 anos, a espécie humana sofre de bloqueio psicológico que a impede de aceitar que as plantas podem ser inteligentes. “Gostamos de nos considerar o topo da evolução, essa é a nossa natureza”, afirma o pesquisador da Universidade de Bonn, na Alemanha, um dos nomes mais importantes em todo o mundo no estudo de neurobiologia vegetal.
O biólogo Frantisek Baluska
O título controverso do seu campo de estudos foi criado por ele e por mais quatro colegas em 2007, em um manifesto que pretendia chamar a atenção para o estudo de sistemas vegetais extremamente refinados. Com isso, Baluska não queria dizer que as plantas têm cérebro ou neurônios, mas que dispõem de ferramentas biológicas que lhes permitem resolver problemas. Uma capacidade chamada por ele de inteligência.
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Além de conduzir pesquisas na universidade alemã, o biólogo faz parte do Laboratório Internacional de Neurobiologia Vegetal, em Florença, na Itália, é co-fundador da Sociedade de Comportamento e Sinalização Vegetal e edita uma revista científica dedicada a pesquisas na área. Depois de quase trinta anos estudando a biologia e fisiologia das plantas, ele encontrou, nos últimos meses, evidências de que as raízes têm sua própria versão de processos que, nos animais, são chamados de sinapses. Em entrevista ao site de VEJA, Baluska discute a resistência a suas pesquisas e, com sua visão de neurocientista das plantas, explica o que é a cognição vegetal.
Qual o seu conceito de inteligência? Há muitas definições, a maior parte antropocêntrica. Sigo aquela que vê na inteligência a habilidade para resolver problemas apresentados pelo ambiente.
Sob essa ótica, plantas são seres inteligentes? Sim. Elas resolvem problemas o tempo todo. E como são imóveis, arraigadas no solo, seus problemas são ainda mais sérios que aqueles dos animais.
No entanto, a maior parte de seus colegas não concorda que exista uma inteligência vegetal. Isso é muito interessante. Acredito que a fonte desse problema está em nossa natureza humana: gostamos de nos considerar como o topo da evolução. Temos um bloqueio psicológico em reconhecer que existam outros seres tão ou mais inteligentes que nós. No entanto, não temos a capacidade de sustentar a civilização sem os vegetais. Na verdade, se todos eles se extinguissem subitamente, sobreviveríamos alguns meses, anos nos máximo. Por outro lado, a maior parte das plantas viveria se todos os animais e a raça humana desaparecessem.
Você e seus colegas publicaram uma carta em 2007, no periódico Trends in Plant Science, defendendo o uso de termos como inteligência e comportamento em plantas. Por que, até hoje, é difícil que esses termos sejam empregados para descrever vegetais? A situação melhorou desde então. Alguns termos – comportamento, comunicação e sinalização – são aceitos agora. Mas as maiores dificuldades ainda persistem: não é possível obter recursos de agências de fomento se o projeto for escrito com palavras como inteligência, cognição ou neurobiologia vegetal.
Falar em neurobiologia significa dizer que plantas fazem sinapses? Desde que Charles Darwin se interessou por plantas carnívoras, no fim do século XIX, sabemos que elas funcionam por meio de pulsos elétricos. Sabemos que há versões vegetais de neurotransmissores e receptores que integram e talvez ‘animem’ o corpo das plantas, da mesma forma que animam nosso corpo. Sinais elétricos controlam também a respiração e a fotossíntese em qualquer vegetal. Dados preliminares sugerem que esses sinais elétricos transmitidos por longas distâncias também controlam o tropismo nas raízes.
Como assim? Estamos estudando a endocitose, processo em que as células absorvem materiais através da membrana celular, o principal processo de comunicação sináptica neuronal em nossos cérebros. Encontramos processos muito semelhantes nas raízes.
Em um seu livro Communication in Plants – Neuronal aspects in plant life (Comunicação em Plantas – Aspectos neuronais da vida das plantas, publicado em 2007 e sem tradução no Brasil), você afirma que as plantas “reconhecem outros organismos como bactérias, fungos, outras plantas, insetos, pássaros e animais que, provavelmente, incluem os humanos”. Isso quer dizer que elas têm consciência de si e do ambiente em que vivem? Ninguém sabe isso porque, como expliquei, ainda não é possível estudar esses assuntos com toda a liberdade. No entanto, a comunidade científica aceita que as plantas têm sistemas sensoriais que permitem que elas conheçam os vegetais ao redor, bactérias, insetos, animais e, sim, humanos. É muito provável que elas tenham a sua própria consciência e compreensão vegetal. Elas podem manipular insetos, animais e, talvez, os homens (por meio de aromas, formas, cores e substâncias que alteram a consciência) para o seu proveito.
E essas habilidades foram comprovadas por estudos científicos? Sim, todos esses aspectos já foram muito bem estudados, mas ainda não foram interpretados pela perspectiva da neurobiologia vegetal. Eles são muito importantes para a ciência agrícola.
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Várias das novas descobertas em neurobiologia vegetal admitem que haja novos significados para o tropismo, a conhecida capacidade das plantas de se movimentar segundo estímulos como luz ou água. O que você afirma é que os vegetais não respondem automaticamente a esses sinais, mas escolhem fazer isso? As plantas leem ao menos vinte parâmetros diferentes do ambiente e integram todas essas informações em suas células e tecidos para responder de maneira inteligente – senão, elas não sobreviveriam. Isso requer memória, aprendizado, atenção e cognição. Mas é preciso lembrar que elas têm sua própria versão dessas habilidades, ditada por sua vida vegetal. Nesse aspecto, a parte da planta mais interessante é a raiz, que busca água e minerais no solo, um lugar muito heterogêneo. Essa é uma tarefa difícil e ela se une a fungos e bactérias para ser bem-sucedida. Recentemente, além desse comportamento de busca, foram identificados na raiz também os de fuga e evasão. Raízes são capazes de comunicar suas experiências de stress, reconhecer a si e a outras raízes, identificar plantas da sua família e as estranhas e ter comportamento coletivo. Um único pé de centeio precisa coordenar suas 13 815 672 raízes e radículas, com um comprimento total de 622 quilômetros.
Você mencionou a memória. Plantas se lembram de suas experiências passadas? É claro que as plantas têm memória. Ela é necessária para sua adaptação e sobrevivência em ambientes que estão, o tempo todo, se modificando. Mas reforço: são memórias específicas de vegetais e nossa compreensão a seu respeito ainda é muito restrita.
Você é especialista em comunicação entre as plantas. Por que resolveu pesquisar um tema tão controverso? A sobrevivência humana depende das plantas. Na verdade, nossa evolução foi dividida com os vegetais cultivados por nós e, como a comunicação entre as árvores é muito importante para nos manter vivos, devemos entendê-la. Além disso, jamais seremos capazes de compreender a biosfera e a natureza humana sem ter um melhor conhecimento dos vegetais em toda a sua complexidade sensorial e neurobiológica.
Muitos biólogos argumentam que não devemos antropomorfizar as plantas. Por que vocês gostam de usar o mesmo vocabulário para descrever plantas e animais? Acho que o antropocentrismo de nossa ciência é um problema muito maior. Todo o nosso esforço científico começou com humanos, depois se dirigiu aos animais e só então chegou às plantas. Toda a terminologia científica é recheada de termos antropomórficos. É muito interessante como o conceito de inteligência bacteriana recebe uma oposição menor, indicando que, realmente, temos algum problema psicológico em relação aos vegetais.
Árvores têm um sistema neuronal semelhante ao animal? Sim, plantas têm seu próprio sistema neuronal específico e vegetal espalhado por todo o seu corpo. Raiz e flores representam os dois polos da planta e estão ligados por não só por sistemas vasculares especializados em transporte de nutrientes, água e químicos, mas também por meio de sinais elétricos vegetais.
Sendo assim, elas sentem dor? Não sabemos. Mas podemos especular que elas tenham versões específicas de dor, pois sintetizam diversos anestésicos, como etileno e éter, quando são feridas ou estão sob stress. Para qualquer organismo vivo é importante estar a par dos estragos sofridos e a dor é um sinal fundamental. Plantas são também sensíveis a todos os anestésicos e têm suas próprias versões de olhos, audição e olfato. Necessitam tudo isso para sobreviver na natureza.
O naturalista britânico Charles Darwin foi o primeiro a perceber as habilidades “inteligentes” das plantas. Você se considera um de seus seguidores? Ele foi um visionário nesse assunto também e, por isso, o consideramos o “pai” da neurobiologia vegetal. Mas seu avô Erasmus e seu filho Francis também eram muito ativos nesse tema. Inclusive, para o primeiro simpósio de neurobiologia vegetal organizado por mim e pelo biólogo italiano Stefano Mancuso em maio de 2005, criamos um logo com a foto de Darwin sobre uma raiz.