As plantas não possuem nervos ou músculos que permitam movimentos rápidos nos animais. Porém, mimosa pudicaàs vezes conhecido como “não me toque”, move suas folhas dobrando o órgão motor “pulvino” imediatamente em resposta ao toque ou agressão.
desde a época de Charles Darwin Este movimento espetacular das folhas foi estudado. No entanto, as moléculas sinalizadoras de longa distância que desencadeiam os movimentos rápidos das folhas e os papéis fisiológicos desse movimento permanecem pouco compreendidos.
Num trabalho publicado esta segunda-feira na revista Nature Communications, a equipa liderada por maatsugu toyotada Universidade de Saitama, no Japão, analisou quais sinais percorrem longas distâncias e desencadeiam movimentos rápidos em mimosa pudica e por que ele move suas folhas imediatamente.
rajadas de fluorescência
“Para esclarecer os sinais de longa distância e as funções fisiológicas dos movimentos rápidos das folhas, criamos mimosa pudica OGM ‘fluorescente’ e ‘imóvel’,” diz Toyota. Vídeos mostram rajadas de fluorescência viajando rapidamente ao longo das folhas e desencadeando o movimento das folhas. A luz fluorescente rastreia o cálcio citosólico em tempo real.
Explosões de fluorescência viajam rapidamente ao longo das folhas e desencadeiam movimentos
“mimosa pudica ele fecha suas folhas apenas 0,1 segundos após a chegada dos sinais de Ca 2+ ao órgão motor pulvini”, acrescenta Toyota. Estudos anteriores sugeriram que os sinais elétricos, como um potencial de ação, são críticos para os movimentos rápidos das folhas em mimosa pudica.
“Desenvolvemos um sistema de registro simultâneo de Ca 2+ citosólico e sinais elétricos para revelar a relação espaço-temporal entre esses sinais”, diz Toyota. Ao ferir a folha, o Ca 2+ e os sinais elétricos se propagaram sistemicamente em velocidades semelhantes e passaram pelo local de registro em tempo semelhante. Portanto, os sinais elétricos de longa distância e de Ca 2+ foram acoplados espaço-temporalmente em mimosa pudica.
O pré-tratamento das folhas mimosa pudica com os inibidores do canal de Ca 2+, La 3+ e verapamil, e o reagente quelante de Ca 2+, EGTA, bloquearam os sinais elétricos de Ca 2+ e os movimentos foliares em resposta a lesões. Esses dados apóiam a ideia de que o Ca 2+ atua como uma molécula sinalizadora de longa distância que desencadeia movimentos rápidos das folhas em mimosa pudica .
Mimosa, insetos e CRISPR
“mimosa pudica é uma das fábricas mais famosas por seus movimentos espetaculares”, diz Toyota. “No entanto, embora existam muitas hipóteses sobre as funções fisiológicas dos movimentos rápidos das folhas, não foi elucidado cientificamente por que mimosa pudica mover suas folhas.
“mimosa pudica É uma das plantas mais famosas por seus movimentos espetaculares”
Usando a técnica de edição do genoma CRISPR/Cas9, a equipe de cientistas da Toyota criou um mutante elp1b “imóvel” que não possui um órgão motor pulvini. Eles compararam o mimosa pudica celular tipo selvagem e a mimosa pudica geneticamente e farmacologicamente imóveis e descobriram que insetos herbívoros, como gafanhotos, consumiram essas folhas imóveis mais do que as folhas selvagens.
Eles também visualizaram sinais de Ca 2+, movimentos foliares e o comportamento de uma cigarrinha sob um microscópio. Ao se alimentar do gafanhoto, os folíolos moveram-se sequencialmente em paralelo com a propagação dos sinais de Ca 2+ e, posteriormente, o gafanhoto parou de se alimentar e se afastou (Vídeos #5 e #6).
“Finalmente obtivemos evidências de que movimentos rápidos baseados na propagação de Ca 2+ e sinais elétricos protegem mimosa pudica de ataques de insetos”, diz Toyota. “As plantas têm vários sistemas de comunicação que normalmente estão ocultos; ver para crer”, acrescenta.
Referência: Movimentos rápidos mediados por cálcio defendem contra insetos herbívoros em Mimosa pudica (Nature Communications) DOI 10.1038/s41467-022-34106-x
