Pesquisadores do IB detectam sinais de isolamento reprodutivo entre populaa§aµes de uma orquadea no litoral e numa ilha

Um processo que sugere ser de formação de uma nova espanãcie de planta, acontecendo neste momento, édetalhado por pesquisadores da Unicamp em artigo na revista cientafica Plant Systematics and Evolution. Trata-se da orquadea de praia Epidendrum fulgens (assim denominada por lembrar um pa¡ssaro de fogo), abundante no litoral de Sa£o Paulo e em ilhas oceânicas: como de Alcatrazes, que fica 35 quila´metros mar adentro. "Pela primeira vez no Brasil, e talvez no mundo, conseguimos detectar sinais de isolamento reprodutivo entre populações de uma planta no litoral e na ilha", comemora o professor Fabio Pinheiro, do Departamento de Biologia Vegetal.
Segundo o docente, a pesquisa foi conduzida por sua aluna de iniciação cientafica Giovanna Selleghin Veiga, no Laborata³rio de Ecologia Evolutiva e Gena´mica de Plantas do Instituto de Biologia (IB). "Já espera¡vamos que as plantas da ilha fossem geneticamente diferentes; o achado se deu quando tentamos cruza¡-las com as do continente. Além da elevada diferenciação, experimentos de biologia reprodutiva revelaram que as plantas da ilha perderam a capacidade de se reproduzir com as do continente, indicando que háo processo de formação de uma nova espanãcie em andamento."
Desde as observações de Darwin em Gala¡pagos, acrescenta Pinheiro, ésabido que as ilhas são locais importantes para formação de novas espanãcies em relação ao continente. "Ocorre que, quando constatamos uma nova espanãcie na natureza, a formação geralmente já foi completada. Por exemplo: a ilha da Queimada Grande, no litoral norte de Sa£o Paulo, ficou famosa por abrigar a jararaca ilhoa, são encontrada ali, menor e com várias caracteristicas que a diferenciam de sua espanãcie irmã do continente. Provavelmente, o que estãoacontecendo com esta orquadea éextensivo a outras espanãcies de plantas da ilha."
Outros estudos já demonstraram que a ilha de Alcatrazes estava conectada ao continente hácerca de 20.000 anos, como uma montanha, tendo se desligado com o aumento doníveldo mar por volta de 10.000 anos atrás, o que justifica o fato de abrigar uma população de Epidendrum fulgens. "Achamos que esta planta se distribuaa de forma contanua. O intrigante éque, em termos de evolução de uma espanãcie, o isolamento de dez mil anos équase nada. Mas já foi suficiente para produzir um acaºmulo de diferenças genanãticas nas plantas da ilha que as impedem de se reproduzir com as do continente, esta¡gio que chamamos de especiação."
Nãose detecta diferenças visuais entre as populações, como na forma das flores, conforme Fa¡bio Pinheiro. "A análise genanãtica foi feita em plantas cultivadas na Unicamp e os experimentos para o cruzamento são relativamente simples. Este grupo de plantas serve de modelo para estudos desse tipo, pelo fa¡cil cultivo e pela abunda¢ncia na natureza - as amostras da ilha foram coletadas por uma equipe do Instituto de Bota¢nica de Sa£o Paulo. E, por serem abundantes, estas orquadeas não atraem a atenção dos colecionadores, acabando desprezadas."
O bia³logo explica que a orquadea épolinizada por borboletas e, quando o fruto se abre, as sementes, muito pequenas, são dispersadas pelo vento, sem necessidade de um animal para transporta¡-las. "Poderaamos pensar que o vento seria responsável por essas plantas estarem habitando ilhas oceânicas:, mas nossos estudos demonstram que as sementes não dispersam para locais muito distantes; a maior parte acaba caindo ao redor da planta que as produziu".
Fa¡bio Pinheiro estuda a Epidendrum fulgens faz muitos anos, trabalhando no orquida¡rio do Instituto de Bota¢nica de 1999 a 2013, com o professor Fa¡bio de Barros, que o orientou da iniciação cientafica ao pa³s-doutorado. "Poder ver e manipular as plantas vivas foi muito importante para minha formação. O estudo deste grupo de orquadeas éimportante pelo seu potencial de desvendar processos formação de novas espanãcies. Enxergamos a diversidade ao nosso redor, mas existem muitas daºvidas sobre como o processo comea§a. E o processo comea§a entre populações da mesma espanãcie, que na verdade estãose segregando, formando uma nova unidade."
Distribuição ampla
A orquadea em estudo émuito abundante em todo o trecho de litoral onde hárestinga, crescendo diretamente na areia, de Paraty (RJ) atéPelotas (RS). Pinheiro informa que um projeto em andamento pela Fapesp estende esta pesquisa para todo o litoral de Ubatuba a Pelotas. "a‰ possível que as populações se diferenciem também no continente, por crescerem nesta amplitude geogra¡fica, com paisagens e climas que variam muito. O foco éinvestigar se estas populações já exibem caracteristicas de especialização aos locais onde crescem."
Outro foco importante que fica pendente, na opinia£o do docente da Unicamp, éestudar como a orquadea se reproduz na ilha de Alcatrazes. "Atéagora temos evidaªncias de que a planta forma clones (mudinhas) ao seu redor, o que chamamos de reprodução vegetativa ou clonal. Precisamos ir atéa ilha para amostrar um número maior de plantas e, também, identificar seus polinizadores, se são também borboletas ou se outro animal cumpre este papel."
Fragmentação de ambientes
Giovanna Selleghin Veiga, por sua vez, conta que o trabalho com Epidendrum fulgens representou seu primeiro contato com o manãtodo cientafico e a pesquisa prática , além do contato com pessoas, aprendendo o necessa¡rio para produzir um de seus primeiros artigos. "Ter que compilar várias informações de artigos que estava lendo, além de como executar o pensamento cientafico, foi um grande desafio. Manter a organização de grande quantidade dados e interpreta¡-los no final éalgo que não aprendemos com frequência na graduação."
Esta pesquisa com Epidendrum fulgens teve o financiamento de Fapesp, CNPq e Capes. Giovanna Veiga, que já concluiu sua segunda iniciação cientafica, também contou com bolsa Pibic (Programa de Iniciação Cientafica da Unicamp). "Em meu ponto de vista, o manãrito deste estudo foi o de desvendar um pouco da história evolutiva de uma espanãcie da nossa flora, além de explorar uma área de que pouco tinha ouvido falar, que éa de experimentos práticos envolvendo o isolamento reprodutivo de populações de plantas. Entender como estas populações podem estar se diferenciando ou não, éde extrema importa¢ncia para o conhecimento evolutivo, e no contexto em que vivemos hoje de intensa fragmentação de ambientes e isolamento de populações."