Um parasita vegetal de aspeto insólito conseguiu dispensar toda a maquinaria da fotossíntese - e, ainda assim, encontrou forma de prosperar.
Uma nova análise de sete espécies de Balanophora concluiu que estas plantas extraordinárias reduziram drasticamente os seus genomas plastidiais, ou plastomas - as partes da célula normalmente associadas à fotossíntese - em cerca de dez vezes.
O que sobra, no máximo cerca de 16 000 pares de bases, é um vestígio residual que já não serve para transformar a luz solar em energia, um processo de que a maioria das plantas depende para sobreviver.
Balanophora: uma planta que vive como um “cogumelo” parasita
Em vez de obter energia pela fotossíntese, Balanophora imita, em muitos aspetos, os fungos a que se assemelha: liga-se às raízes de árvores e “suga” nutrientes. Ao contrário dos fungos micorrízicos simbióticos, porém, Balanophora não oferece qualquer benefício em troca; trata-se de um parasita em sentido pleno.
“Balanophora perdeu grande parte do que a define como planta, mas conservou o suficiente para funcionar como parasita”, afirma a botânica Petra Svetlíková, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão.
“É um exemplo fascinante de como algo tão estranho pode evoluir a partir de um ancestral que se parecia com uma planta comum, com folhas e um sistema radicular normal.”
Embora Balanophora produza flores e sementes, o seu aspeto e o seu comportamento são tão parecidos com os de um cogumelo que Svetlíková e a sua equipa quiseram compreender melhor o seu percurso evolutivo. Esta semelhança é um caso de evolução convergente, em que organismos muito diferentes e sem parentesco próximo acabam por desenvolver características surpreendentemente semelhantes.
Amostras em Taiwan e no Japão e um plastoma entre os mais pequenos
Os investigadores recolheram amostras de sete espécies, provenientes de 12 populações, em habitats de acesso difícil espalhados por Taiwan e pelo Japão, e analisaram o respetivo código genético.
O resultado: Balanophora apresenta alguns dos plastomas mais pequenos já registados em plantas terrestres, com apenas 14 000 a 16 000 pares de bases, quando o habitual na maioria das plantas ronda 120 000 a 170 000 pares de bases.
Apesar de tão reduzido, este plastoma remanescente continua metabolicamente ativo - só que já não para a fotossíntese. Isto indica que estas plantas notáveis provavelmente não retêm tantos genes redundantes como se supunha; em vez disso, preservam apenas a fração indispensável da maquinaria plastidial para sustentar funções metabólicas essenciais compatíveis com um modo de vida parasítico.
Quando e como ocorreu a perda do plastoma em Balanophora
A equipa concluiu também que a perda do plastoma aconteceu num ancestral comum, antes de Balanophora se separar em múltiplas espécies.
Posteriormente, as espécies de Balanophora isoladas em ilhas desenvolveram a capacidade de se reproduzir assexuadamente. Em algumas espécies, essa passou mesmo a ser a única forma de reprodução.
Esta estratégia é rara em sistemas obrigatórios nas plantas e, segundo os autores, pode aumentar a probabilidade de o parasita conseguir estabelecer novas populações em ilhas, onde encontrar parceiros - ou até habitat adequado - pode ser particularmente difícil.
Porque é que isto importa: adaptação extrema e pistas para a evolução
A Terra é o único mundo onde sabemos, com certeza, que a vida surgiu. Essa aparente raridade poderia sugerir fragilidade - mas a persistência com que os organismos se ajustam e se agarram à existência é, no mínimo, impressionante.
“Assim, as Balanophoraceae emergem como um modelo fascinante para reconstruir as alterações evolutivas associadas à perda da fotossíntese em plantas terrestres”, escrevem os investigadores no artigo.
Para além de ajudar a reconstituir a história da perda da fotossíntese, casos como o de Balanophora são úteis para compreender até que ponto um organismo pode “simplificar” o seu genoma sem deixar de ser viável. Em termos evolutivos, é uma demonstração clara de que a seleção natural pode favorecer não só a aquisição de novas funções, mas também a eliminação sistemática do que deixou de ser necessário.
Há ainda um aspeto prático a considerar: plantas parasitas altamente especializadas tendem a depender de ecossistemas específicos e de hospedeiros adequados. Isso torna-as potencialmente vulneráveis a alterações do habitat, fragmentação florestal e mudanças climáticas - fatores que, em ilhas, podem ser particularmente severos.
A investigação foi publicada na revista New Phytologist.
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