Cientistas revelam novo mecanismo que fecha armadilha da dioneia; entenda a descoberta
Cientistas descobriram um novo mecanismo que provoca o fechamento da armadilha da dioneia, desafiando teorias antigas. O que mais essa pesquisa revela?
Descoberta sobre o fechamento da armadilha da dioneia
A mosca que pousa em uma dioneia enfrenta um destino cruel. Ao tocar as estruturas semelhantes a pelos dessa planta carnívora, a armadilha se fecha, aprisionando o inseto que será digerido ao longo de vários dias por enzimas. Recentemente, cientistas desvendaram o mecanismo físico que provoca esse fechamento abrupto.
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Pesquisadores revelaram que o fechamento da armadilha da planta carnívora Vênus é iniciado por um rápido amolecimento das paredes celulares na camada externa da armadilha, que é uma folha altamente modificada dividida em dois lóbulos articulados, semelhantes a mandíbulas com dentes.
Por mais de um século, acreditava-se que o fechamento da armadilha era causado por uma rápida redistribuição de água dentro da folha, onde a água se movia entre as células para inchar um lado da folha. No entanto, a nova pesquisa sugere um mecanismo biológico diferente. “Após mais de um século de estudos, ainda estamos descobrindo aspectos fundamentais sobre o funcionamento da planta carnívora Vênus”, comentou o físico Yoël Forterre, do CNRS (Centro Nacional de Pesquisa Científica da França) e da Universidade de Aix-Marselha, autor principal do estudo publicado na revista Science.
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Características da dioneia e métodos de pesquisa
A dioneia, uma planta carnívora nativa de uma área restrita da Carolina do Norte e da Carolina do Sul, nos Estados Unidos, cresce em ambientes pobres em nutrientes e complementa sua alimentação capturando e digerindo insetos. Em experimentos realizados em Marselha, os pesquisadores utilizaram imagens de alta velocidade, medições mecânicas por indentação da camada externa da planta e modelagem mecânica.
Além disso, mediram o transporte de água dentro do tecido vegetal para descartar essa possibilidade como mecanismo envolvido.
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“A planta utiliza pelos sensíveis localizados na superfície interna da armadilha. Quando um inseto toca esses pelos duas vezes em um curto intervalo, a armadilha se fecha. O fechamento pode ocorrer em apenas um décimo de segundo”, explicou Forterre. “Nossa hipótese é que a armadilha já esteja mecanicamente carregada antes de ser acionada, semelhante a uma mola.
Quando estimulada, as paredes celulares da camada epidérmica externa amolecem rapidamente em cerca de 30 a 40%, tornando-se mais flexíveis. Isso libera tensões internas armazenadas no tecido, fazendo com que a armadilha se dobre e se feche.”
Implicações da pesquisa e evolução das plantas carnívoras
Quando a armadilha se fecha, o inseto fica preso e é digerido. “Ao medir diretamente a mecânica da armadilha viva enquanto ela responde, identificamos o ‘motor’ interno que impulsiona a folha além de seu limite de instabilidade, desencadeando o fechamento repentino”, afirmou a física e principal autora do estudo, Jeongeun Ryu.
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Após a digestão, a armadilha se reabre, deixando para trás o exoesqueleto vazio do inseto.
Forterre destacou que a evolução frequentemente reutiliza e aprimora mecanismos existentes. Embora se saiba que as plantas modificam as propriedades mecânicas de suas paredes celulares durante o crescimento, a dioneia parece levar esse mecanismo a um novo patamar, utilizando-o em um intervalo de tempo de cerca de um segundo.
Existem aproximadamente 800 espécies de plantas carnívoras, que não são todas intimamente relacionadas, indicando que o hábito de consumir carne evoluiu de forma independente em várias ocasiões.
O mecanismo de fechamento da dioneia tem sido um tema de interesse para cientistas, incluindo Charles Darwin, que desenvolveu a teoria da evolução por seleção natural. Os pesquisadores vislumbram aplicações práticas para suas descobertas. “Até onde sabemos, esta é a primeira vez que uma mudança tão rápida nas propriedades mecânicas das paredes celulares foi observada em uma planta”, disse Ryu. “Isso elucida um dos movimentos mais rápidos do reino vegetal e sugere uma nova forma de um ser vivo se mover, ajustando ativamente a rigidez de seu próprio material, o que pode inspirar robôs flexíveis ou materiais inteligentes no futuro.”