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Artigo convidado: Como se defender dum invasor? Treinando com os seus familiares!

Potentilla recta

Potentilla recta  By Kristian Peters – CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons

 Artigo de Daniel Montesinos

As plantas competem entre elas pela luz, pela água, pelo espaço e pelos nutrientes do solo. Esta competição pelos recursos disponíveis no ecossistema tem vencedores e perdedores, e algumas plantas são capazes de competir melhor do que outras. Além da competição entre plantas, cada indivíduo interage com muitos outros organismos quer macroscópicos, como os herbívoros, quer microscópicos, que por vezes também são herbívoros, por vezes parasitas, e por vezes mutualistas.

Um grande número de microrganismos habitam os solos. Estes organismos, interagem com as plantas de distintas maneiras, quer facilitando a sua existência, por exemplo no caso das bactérias ou fungos simbióticos que ajudam a fixar nitrogénio/azoto; quer alimentando-se, ou infetando, as raízes que encontram. As plantas também se defendem destes microrganismos, por vezes por meio de substâncias químicas antibióticas que diminuem o efeito destes microrganismos prejudiciais, substâncias que por vezes também tem um efeito negativo no crescimento de plantas vizinhas. Pela sua parte, tanto os microrganismos como as plantas vizinhas podem desenvolver uma certa tolerância a estas substâncias no que, de facto, constitui uma “carreira armamentística”.

Quando uma planta é introduzida fora da sua região nativa, nem as plantas nem os microrganismos desta nova região estão habituados a esta planta nem as suas “armas”. Por um lado, podem não ter desenvolvido ainda a habilidade de consumir ou “comer” estas plantas, e por outro, não estarão habituados a quaisquer químicos que a planta possa produzir. A descoberta desta “carreira armamentística” tem sido uma das descobertas mais importantes dos últimos anos em biologia das plantas invasoras.

Recentemente um novo estudo revelou mais uma peça do puzzle que temos de construir para perceber todos os componentes das invasões biológicas. A Potentilla recta, popularmente conhecida como potentilha, cinco-em-rama, tormentila, ou morango estéril, é uma planta nativa da Europa que se tornou invasora após a sua introdução na América do Norte. Ainda que esta espécie seja nativa só no Mediterrâneo, ela tem “familiares” nativos na América do Norte, nomeadamente a Potentilla arguta. As duas espécies partilham uma parte do seu nome, o que na nomenclatura botânica indica que as duas espécies são parecidas e, evolutivamente, partilham familiares ancestrais comuns, mesmo que elas mesmas como espécies independentes nunca tenham habitado o mesmo continente.

Uma equipa mista do Centro de Ecologia Funcional da Universidade de Coimbra e da University of Montana tentaram avaliar o valor da biodiversidade da flora nativa Americana no controlo biológico natural das invasões de P. recta. Para isso fizeram duas experiências paralelas.

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Figura 1: Biomassa total de indivíduos da espécie invasora P. recta quando cresceu em competição com diferentes espécies nativas da América do Norte. As plantas da invasora P. recta cresceram muito menos quando experimentaram competição de Potentilla arguta ou de Achillea, do que quando competiram com outras nativas Americanas.

Na primeira experiência plantaram indivíduos da invasora P. recta no meio de parcelas com monoculturas de diferentes espécies nativas da América do Norte. Como se pode ver na figura 1, diferentes espécies permitiram um crescimento maior ou menor da invasora. Nomeadamente, a Potentilla arguta e a Achillea sp., as duas nativas da América do norte, apenas deixaram crescer a invasora, enquanto outras espécies nativas apenas reduziram o crescimento da invasora.

Figura 2: Biomassa total de indivíduos da espécie invasora P. recta quando cresceu em solos previamente treinados pela gramínea Festuca arundinácea, ou pela espécie do mesmo género P. arguta, ou pela mesma P. recta. A barra branca mostra a biomassa quando cresceu em solo não esterilizado, e a barra preta quando cresceu em solo esterilizado. As plantas da invasora P. recta cresceram mais quando cresceram quer em solo estéril, ou quer não treinado por uma espécie de Festuca.

Na segunda experiência utilizaram-se solos onde previamente tinham crescido diferentes espécies nativas da América do Norte, assim como a invasora P. recta. Após um ano de “treino” dos microrganismos do solo com cada uma das espécies, as plantas foram removidas e esse mesmo solo foi utilizado para crescer neles indivíduos da invasora P. recta. Os resultados não puderam ser mais esclarecedores (Fig. 2), os indivíduos da invasora P. recta cresceram muito menos nos solos previamente “treinados” por plantas da mesma espécie ou da “familiar” P. arguta do que quando cresceu em solos treinados pelo resto de plantas da América do Norte.

Estes resultados sugerem duas conclusões principais. A primeira, que as comunidades vegetais mais diversas parecem ter um maior potencial de oferecer resistência as invasões biológicas, já que existe uma probabilidade maior de que a planta invasora tenha um “familiar” nativo ou que algumas das espécies que compõem a comunidade seja uma boa competidora.

A segunda, que mesmo considerando unicamente a espécie invasora, a comunidade nativa pode-se adaptar a ela com o tempo, o que resulta em segundas gerações de invasoras mais fracas, se os solos já tiverem tempo suficiente de desenvolverem uma tolerância a estas espécies.

Isto não quer dizer que as plantas invasoras sejam fáceis de gerir ou que irão desaparecer por si mesmas, mas indica que elas têm um potencial de se integrar nas comunidades nativas, mesmo que isto implique a extinção de muitas espécies e a consequente perda de biodiversidade, as plantas restantes poderão, em alguns casos, desenvolver uma tolerância a estas “visitantes indesejáveis”.

Agradecemos à NSF (DEB 0614406, DEB-0318719) à FCT (SFRH/BPD/72595/2010) e à Comissão Europeia (PF7-MC-CIG-321909) pelo seu apoio no desenvolvimento destas investigações.

Potentilla recta By Johann Georg Sturm (Painter: Jacob Sturm) [Public domain], via Wikimedia Commons

Referências bibliográficas:

Callaway, R. M., Montesinos, D., Williams, K., & Maron, J. L. (2013). Native congeners provide biotic resistance to invasive Potentilla through soil biota. Ecology, 94(6), 1223–1229. (pdf)

Callaway, R. M., & Ridenour, W. M. (2004). Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability. Frontiers in Ecology and the Environment, 2(8), 436–443.(pdf)

 

Material gráfico (fonte, Wikipedia):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Potentilla_recta_Sturm32.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Potentilla_recta_a1.jpg (foto de topo)
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Potentilla_recta.jpeg

 

 

 

DaniTarraco2013-08-28

O Autor

Daniel Montesinos é um biólogo “exótico” formado na Espanha e que já tentou colonizar ambientes tão dispares como o Reino Unido, o Brasil, os Estados Unidos da América e, nos últimos anos, Portugal. Tem trabalhado com diversos tipos de plantas, desde árvores até flores do campo, nos últimos anos concentra os seus esforços em compreender a similitude entre os processos de invasão biológica e de especiação.

 

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