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Plantas

Luzes e sombras nas plantas.

1 de julho de 2015 por Luiz Jacques

Jorge Casal foi premiado por demonstrar que as plantas “veem” e distinguem se as vizinhas são “parentes” através de receptores de luz chamados fitocromos. Este conhecimento serve de fundamento para o desenvolvimento de estratégias que impactem na produtividade de cultivos em grande escala. Jorge Casal é pesquisador do Conicet, chefe do Laboratório de Fisiologia Molecular de Plantas do Instituto Leloir e trabalha, além disso, no Instituto de Pesquisas Fisiológicas e Ecológicas Vinculadas à Agricultura (Ifeva, UBA-Conicet). Em laboratórios que mais parecem viveiros repletos de estantes com fileiras de plantas em vasos, Casal faz experimentos buscando decifrar os efeitos da luz e da sombra nas plantas. Suas pesquisas têm a finalidade de melhorar a produtividade agrícola: para isso, pesquisa os mecanismos de resposta à luz das plantas.

 

http://www.ihu.unisinos.br/noticias/543481-luzes-e-sombras-nas-plantas

 

Especializa-se na biologia molecular dos receptores de luz, que funcionam como “olhos” nas plantas.

Como estudante, em uma aula sobre fisiologia de plantas, o professor contou que as plantas eram capazes de perceber a luz. Isso acendeu em Jorge Casal a curiosidade, a mesma que o levou a publicar na revista científica New Photologist o resultado de seu trabalho. É, por essa trajetória, o ganhador de um prêmio concedido a “personalidades da ciência” pela “relevância social de seus projetos”.

O prêmio de pesquisa George Forster lhe foi concedido pela Fundação Alexander von Humboldt, com sede naAlemanha, por descobrir como as plantas distinguem com seus “olhos” se a planta vizinha é “parente” ou não e a partir desse reconhecimento “compartilhar” ou não o acesso à luz, que é fonte de energia. “Observamos com surpresa que os fitocromos obtêm esse reconhecimento através do perfil de luzes e sombras de suas vizinhas”, explica Casal aoPágina/12.

A entrevista é de Ignacio Jawtuschenko e publicada por Página/12, 10-06-2015. A tradução é de André Langer.

Eis a entrevista.

Seu trabalho centra-se na interação das plantas com a luz?

Estudo como as plantas respondem ao ambiente luminoso que as rodeia. A questão da luz é um problema permanente, porque todos os cultivos comerciais são feitos com altas densidades, as plantas estão muito próximas uma da outra e inevitavelmente produzem sombras.

Por que a luz pode ser um problema?

Como sabemos, a luz é uma fonte de energia, necessária para a fotossíntese, e se há muitas plantas por nível de superfície, competem entre si, dividem o recurso. O sol incide no crescimento e desenvolvimento da planta. A luz é importante porque é uma fonte de informação. As plantas podem perceber os sinais do ambiente, têm uma série de receptores de luz ou fotorreceptores, chamados fitocromos, que lhes permitem ver sinais do ambiente. Por exemplo, a presença ou não de plantas vizinhas, a partir da sombra produzida por essas outras plantas.

Desde quando se sabe que as plantas têm olhos ou fitocromos?

É algo que se descobriu na década de 1950. Esses olhos estão situados ao longo de toda a planta. A distribuição não é homogênea, não há um órgão de visão, mas há lugares da planta mais importantes para controlar determinadas respostas. De fato, o sombreado, que nós vemos como uma mera redução da luz, as plantas contam com mecanismos bastante sofisticados para perceber outras mudanças sutis na qualidade da luz e distinguir as sombras das outras plantas.

Como é isso?

As plantas têm clorofila nas folhas verdes; a clorofila absorve muito do vermelho, mas há uma parte da radiação que é o vermelho do espectro de luz, que a deixa passar ou a reflete. Então, a proporção entre o vermelho e o vermelho do espectro de luz, que não é absorvido para a fotossíntese, depende da existência de vizinhos ao redor ou não, de quantos há, e que tamanho têm. A relação entre um e outro dá a informação que as plantas usam.

O que as plantas fazem quando recebem sombra?

Não todas as plantas reagem da mesma maneira. Em sua corrida para sobreviver, nem todas têm a mesma estratégia e nem todas respondem da mesma maneira. Uma planta que normalmente cresce em lugares abertos, quando está na sombra começa a reagir muito, cresce o caule, ficam mais altas e competem com as outras. Ao contrário, uma planta que cresce na parte inferior de uma floresta e que não será uma planta alta, não reage da mesma forma.

E o que as plantas fazem com a informação da luminosidade?

A luz gera diferentes tipos de respostas. Por exemplo, aumentar o crescimento do caule; então as folhas ficam mais acima e competem com a vizinha. Outra resposta que demonstramos, por exemplo, em plantações de milho, é que as folhas podem se movimentar horizontalmente, dependendo de se há heterogeneidade no lugar, ou seja, se em uma parte há muita sombra e em outra não.

Sobre os mecanismos de resposta, muda se uma vizinha é de outra espécie?

Sim, porque na realidade o sinal que vão receber depende do tipo de vizinha que tem. A planta pode responder dependendo de quão agressiva é a planta vizinha. Nós observamos em muitos cultivos que quando há uma boa disponibilidade de recursos, fertilização, luz, água, mas há sinais de vizinhas, diminuem o rendimento. Estão em atitude defensiva.

Fale sobre esses experimentos.

Mediante diferentes experimentos com a Arabidopsis thaliana, muito usada como modelo em estudos de fisiologia vegetal, descobrimos que quando tinham características genéticas similares, cada planta direcionava o crescimento de suas folhas para fora da fileira, minimizando a interferência com suas vizinhas e compartilhando assim os benefícios da luz para poder crescer. Vimos que quando se mistura perfis genéticos diferentes dentro da mesma fileira, em vez de cooperar entre si, as plantas competem pela luz, e o rendimento coletivo era menor.

O que acontece em cultivos como trigo ou girassol?

Os sinais de luz que indicam a presença de plantas vizinhas na plantação afetam o rendimento por diferentes caminhos. Por exemplo, no trigo ou no girassol observamos diminuições no número de grãos produzidos por cada planta. Ao produzir menos grãos, o rendimento cai. No entanto, nem todos os efeitos destes sinais são negativos. Por exemplo, no milho e no girassol, a folhagem se desvia horizontalmente dos lugares onde os sinais de plantas vizinhas são mais intensos para os espaços livres. Isto faz com que o cultivo em seu conjunto aproveite melhor a luz. Se as plantas cooperam entre si, cada uma delas rende mais em produção de sementes. Nosso objetivo é entender melhor os mecanismos de resposta aos sinais de plantas vizinhas, de modo a poder reduzir os efeitos negativos e potencializar os efeitos positivos.

Saindo do laboratório, como se pode aplicar este conhecimento no setor produtivo?

Este conhecimento proporciona bases para o desenvolvimento de estratégias produtivas de cultivos em grande escala. Isto permite obter genótipos, isto é, perfis genéticos que se ajustam melhor ao estresse provocado pela densidade de plantas ao redor, tê-los caracterizados. Por outro lado, a produção de alimentos deve aumentar a um ritmo mais rápido, para satisfazer a demanda de uma população humana em crescimento. É preciso gerar uma segunda revolução verde, como a que ocorreu na década de 1970, e para isso é necessário um trabalho entre biólogos moleculares, biotecnólogos e agrônomos, setores da produção e tomadores de decisão.

Algo mais que gostaria de acrescentar?

Há um mês, uma doutoranda apresentou sua tese sobre o girassol. O girassol é um cultivo que não foi explorado muito, mas cujo rendimento pode ser maior aumentando a densidade de plantas na mesma superfície. E uma das coisas que ela viu é que quando se tem as plantas de girassol em densidades muito altas, muito compactadas dentro da fileira, tem um ordenamento perfeito, elas vão se inclinando uma para a direita e a outra para a esquerda e assim sucessivamente. As plantas começam a se ver e algumas plantas pioneiras se inclinam para o norte, do lado de onde vem o sol, e isso produz uma espécie de onda. É um fenômeno de comparação.

O que foi que lhe chamou a atenção naquela aula de fisiologia vegetal?

Eu achava fabuloso a capacidade de mudar; atrai-me muito a capacidade dos organismos de se ajustarem ao ambiente que encontram, sua capacidade de às vezes fazer uma coisa e às vezes outra. Um animal, por exemplo, que tem frio ou fome, vai para outro lugar; a planta não pode se mudar, mas pode mudar seu corpo ou suas funções. E isso que o conhecimento que se tinha naquela época era muito menor que aquilo que se sabe hoje. Pode-se tomar uma planta que, geneticamente é a mesma, mas cultivada em lugares diferentes: uma planta tem 20 vezes mais folhas que a outra, ou uma floresce e a outra não. As mudanças são muito marcadas porque têm um mecanismo que lhes permite ser flexíveis e deixar-se influir pelo ambiente.

Arquivado em: Destaques, Ecologia Marcados com as tags: Plantas

“As plantas têm neurônios, são seres inteligentes”.

14 de agosto de 2014 por Luiz Jacques

Graças aos nossos amigos do Redes, o programa de Eduard Punset, pesquisadores incansáveis de diversas áreas do conhecimento científico buscam ampliar os limites do saber. Dentre esses que se questionam sobre quem somos e qual papel desempenhamos nesta sopa de universos, descobrimos Mancuso, que nos explica que as plantas, vistas pela câmera rápida, se comportam como se tivessem cérebro: elas têm neurônios, se comunicam mediante sinais químicos, tomam decisões, são altruístas e manipuladoras. Há cinco anos era impossível falar de comportamento das plantas, hoje já podemos começar a pensar em falar sobre sua inteligência… Pode ser que logo comecemos a falar de seus sentimentos.Mancuso estará no Redes no próximo dia 02. Não percam.

 

 

http://www.ihu.unisinos.br/noticias/534212-as-plantas-tem-neuronios-sao-seres-inteligentes

 

 

A entrevista é publicada pelo jornal La Vanguardia, 29-12-2010. A tradução é do Cepat.

Eis a entrevista.

Quais são as novidades?

As plantas são organismos inteligentes, mas que se movem e tomam decisões em um tempo mais longo que o homem.

Você já suspeitava.

Hoje sabemos que elas têm famílias e parentes e que reconhecem sua proximidade.  Comportam-se de maneira totalmente diferente se ao seu lado há parentes ou estranhos. Se forem parentes não competem: através das raízes, dividem o território de maneira equitativa.

Uma árvore pode voluntariamente mandar seiva a uma pequena planta?

Sim. As plantas necessitam de luz para viver, e para que uma semente chegue até a luz são necessários muitos anos; enquanto isso, são nutridas por árvores de sua mesma espécie.

Curioso.

Os cuidados parentais só ocorrem em animais muito evoluídos e é incrível que existam entre as plantas.

Então, elas se comunicam.

Sim, em uma selva todas as plantas estão em comunicação subterrânea através das raízes. E também fabricam moléculas voláteis que avisam as plantas distantes sobre o que está acontecendo.

Por exemplo?

Quando uma planta é atacada por um agente patogênico, imediatamente produz moléculas voláteis que podem viajar quilômetros e que avisam a todas as outras para que preparem suas defesas.

Quais defesas?

Produzem moléculas químicas que se tornam indigestas e podem ser muito agressivas. Há dez anos, em Botsuana introduziram em um grande parque 200 mil antílopes, que começaram a comer as acácias com intensidade. Após poucas semanas muitos morreram e ao final de seis meses morreram mais de 10 mil, e não sabia-se o porquê. Hoje sabemos que foram as plantas.

Uma grande predação.

Sim, e as plantas aumentaram a tal ponto a concentração de taninos em suas folhas, que se tornaram um veneno.

As plantas também tem empatia com outros seres?

É difícil dizer, mas uma coisa é certa: as plantas podem manipular os animais. Durante a polinização produzem néctar e outras substâncias para atrair os insetos. As orquídeas produzem flores que são muito parecidas com as fêmeas de alguns insetos, que, enganados, vão até elas. E há quem afirme que até o ser humano é manipulado pelas plantas.

Como assim?

Todas as drogas que o homem usa (café, tabaco, ópio, marijuana…) derivam das plantas, mas por que as plantas produzem uma substância que torna os humanos dependentes? Porque assim as propagamos. As plantas utilizam o homem como transporte. Há pesquisas sobre isso.

Incrível.

Caso amanhã as plantas do planeta desaparecessem, em um mês toda a vida se extinguiria, visto que não haveria nem comida, nem oxigênio. Todo o oxigênio que respiramos vem delas. Mas se nós desaparecêssemos, nada iria ocorrer. Somos dependentes das plantas, mas as plantas não são de nós. Quem é dependente está em uma situação inferior, ou não?

…

As plantas são muito mais sensíveis. Quando algo muda no ambiente, como elas não podem escapar, devem ser capazes de sentir com muita antecedência qualquer mínima mudança para se adaptarem.

E como percebem?

Cada ponta da raiz é capaz de perceber simultaneamente pelo menos quinze parâmetros físicos e químicos diferentes ( como temperatura, luz, gravidade, presença de nutrientes, oxigênio).

É sua grande descoberta, e é sua.

Em cada ponta das raízes existem células similares aos nossos neurônios e sua função é a mesma: comunicar os sinais mediante impulsos elétricos, igual ao nosso cérebro. Em uma planta pode haver milhões de pontas de raízes, cada uma com sua pequena comunidade celular; e trabalham em rede como a internet.

Encontrou o cérebro vegetal.

Sim, sua zona de cálculo. A questão é como medir sua inteligência. Mas de uma coisa estamos certos: são muito inteligentes, seu poder de resolver problemas de adaptação é grande. Hoje 99,6% de tudo o que está vivo sobre o planeta são plantas.

… E só conhecemos 10% delas.

E nessa porcentagem temos todo nossa alimentação e os remédios. O que os 90% restantes fazem?… Diariamente, centenas de espécies de vegetais desconhecidas se extinguem. Talvez possuam a capacidade de uma cura importante, nunca o saberemos.  Devemos proteger as plantas pela nossa sobrevivência.

O que sobre as plantas o emociona?

Alguns comportamentos são muito emocionantes. Todas as plantas dormem, acordam, buscam a luz com suas folhas; tem uma atividade similar a dos animais. Filmei o crescimento de alguns girassóis, e se vê de maneira muito clara como brincam entre eles.

Brincam?

Sim, estabelecem o comportamento típico da brincadeira que se vê em tantos animais. Pegamos uma dessas pequenas plantas e a fizemos crescer sozinha. Quando adulta, ela tinha problemas de comportamento: custava-lhe girar em busca do sol, faltava a ela a aprendizagem obtida através do jogo. Ver estas coisas é emocionante.

Arquivado em: Notícias Marcados com as tags: Biodiversidade, Ecologia, Plantas

Pesquisa diz que planta achada em Manaus/AM é capaz de absorver metais.

3 de fevereiro de 2012 por Luiz Jacques

Estudo realizado pela Universidade Federal do Amazonas (Ufam) comprovou a eficiência de uma planta da região como biorremediadora em áreas contaminadas. Trata-se da Alocasia macrorhiza, conhecida popularmente como orelha-de-elefante-gigante. De acordo com a pesquisa, a espécie tem a capacidade de absorver metais pesados do solo, como cádmio, cromo, cobre, chumbo, níquel e zinco.

 

http://noticias.ambientebrasil.com.br/clipping/2012/02/03/79748-pesquisa-diz-que-planta-achada-em-manausam-e-capaz-de-absorver-metais.html
03/02/2012

 

Fruto do trabalho de doutorado denominado ‘Avaliação da Alocasia macrorhiza como fitorremediadora dos metais Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn’, realizado por Josias Coriolano de Freitas, o estudo teve como objetivo testar a capacidade de absorção dos metais pesados pela planta, que pode ser encontrada na flora de algumas matas ciliares da cidade de Manaus.

Segundo o pesquisador, o estudo teve início em 2006 e foi concluída em 2010. Neste período, foi realizada a coleta das plantas em áreas cujo nível de contaminação é elevado, como locais próximos aos igarapés da Universidade Luterana, no conjunto Atílio Andreazza; na Avenida Torquato Tapajós, no bairro Flores; no Conjunto Jardim de Versalles, no bairro Planalto; no Posto Rodoviário de Manaus da Rodovia BR-174, quilômetro 7, e em uma área não impactada localizada na Ufam, no bairro Coroado. “O uso de plantas para a descontaminação do solo e da água contaminados por produtos químicos é utilizado há mais de três séculos. A fitorremediação alcançou importância mundial por ser uma tecnologia que extrai ou imobiliza contaminantes de origem orgânica e inorgânica”, salientou.

Os testes mostraram que todos os metais foram absorvidos da mesma forma independentemente do local, informou Freitas. O pesquisador ressaltou que o chumbo foi o metal que apresentou maior concentração na planta, seguido por cromo, cádmio, cobre, níquel e zinco, sequência que se repete nas partes (caule, folhas e raízes) analisadas da planta.

No Amazonas, segundo Freitas, a ocorrência de metais pesados se deve ao processo de ocupação desordenada, resíduos industriais, principalmente, na estação seca, quando foram encontrados os maiores valores de concentração. Conforme levantamentos feitos em 2007, as concentrações dos metais pesados estavam acima dos valores permitidos pela Resolução 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama). “Outras fontes comuns são os resíduos urbanos, pilhas, baterias e lâmpadas fluorescentes que contêm mercúrio (Hg), muitas tintas contêm chumbo, enquanto baterias de celular e plásticos coloridos contêm cádmio (Cd)”, pontuou.

Resultados – O pesquisador explicou que a planta não prioriza uma região para acumular metais. Acredita-se que a fisiologia e o mecanismo molecular de transporte facilita a distribuição dos metais. Plantas com esta característica são conhecidas como exclusoras. Significa que a concentração do metal nos tecidos é mantida constante até um determinado nível.

Plantas exclusoras, normalmente, são capazes de tolerar grandes quantidades de metais pesados em tecidos, além de ser tolerantes a múltiplos metais. “O resultado permite afirmar que a Alocasia macrorhiza é uma planta promissora para ser usada na implantação de um programa de fitorremediação, pois ela é hiperacumuladora desses metais”, destacou.

Segundo Freitas, todos os metais foram absorvidos da mesma forma independentemente do local (impacto e não impactado). Todas as concentrações encontradas dos metais Pb, Cr, Cd, Cu e Ni estavam acima dos limites normais de absorção de uma planta, apenas o Zn permaneceu no limite.

(Fonte: G1)

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