Um novo estudo conduzido pela Universidade de Wyoming lana§a luz sobre essa relação - e desafia a natureza das compensaa§aµes ecola³gicas.

Domanio paºblico
As caracteristicas especaficas das raazes de uma planta determinam as condições climáticas sob as quais uma determinada planta prevalece. Um novo estudo conduzido pela Universidade de Wyoming lana§a luz sobre essa relação - e desafia a natureza das compensações ecola³gicas.
Daniel Laughlin, professor associado do Departamento de Bota¢nica da UW e diretor do Projeto de Vegetação Global, liderou o estudo, que incluiu pesquisadores do Centro Alema£o para Pesquisa Integrativa da Biodiversidade em Leipzig, Alemanha; Universidade de Leipzig; e Wageningen University & Research em Wageningen, Holanda.
"Descobrimos que as caracteristicas das raazes podem explicar a distribuição das espanãcies em todo o planeta, o que nunca foi tentado antes em tal escala", disse Laughlin. "Descobrimos que espanãcies com raazes grossas e densas eram mais prova¡veis ​​de ocorrer em climas quentes, mas espanãcies com raazes finas e de baixa densidade eram mais prova¡veis ​​de ocorrer em climas frios . Isso afeta sua capacidade de adquirir recursos como nutrientes e se envolver em relações simbia³ticas com fungos micorrazicos. "
Laughlin éo autor principal de um artigo intitulado "Traa§os de raiz explicam distribuições de espanãcies de plantas ao longo de gradientes clima¡ticos, mas desafiam a natureza dos trade-offs ecola³gicos", que foi publicado hoje (10 de junho) na Nature Ecology & Evolution . O jornal apenas online publica, em uma base mensal, as melhores pesquisas de ecologia e biologia evolutiva.
O documento inclui colaboradores de mais de 50 instituições acadaªmicas, agaªncias ambientais, institutos e laboratórios.
As raazes das plantas geralmente permanecem escondidas abaixo do solo, mas seu papel na distribuição das plantas não deve ser subestimado. As raazes são essenciais para a absorção de águae nutrientes, mas pouco se sabe sobre a influaªncia das caracteristicas das raazes na distribuição das espanãcies.
Para investigar essa relação, uma equipe internacional de pesquisadores analisou o banco de dados de caracteristicas de raazes, GRooT, e o banco de dados de vegetação, conhecido como sPlot. Cada um éo maior banco de dados de seu tipo. O trabalho foi facilitado pelo centro de santese do German Center for Integrative Biodiversity Research, sDiv, que apoia a colaboração de cientistas de diferentespaíses e disciplinas.
Os pesquisadores analisaram várias caracteristicas das raazes das plantas. Estes incluaram o comprimento especafico da raiz e o dia¢metro da raiz, bem como a densidade do tecido da raiz e o conteaºdo de nitrogaªnio da raiz. Essas caracteristicas das raazes foram comparadas a s condições ambientais sob as quais essas plantas ocorrem. Os pesquisadores descobriram que, em florestas, espanãcies com raazes finas relativamente grossas e alta densidade de tecido radicular eram mais prova¡veis ​​de ocorrer em climas quentes, enquanto espanãcies com raazes mais delicadas e longas e finas e baixa densidade de tecido radicular eram encontradas mais frequentemente em climas frios - um trade-off cla¡ssico.
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Em contraste, as espanãcies florestais com raazes de grande dia¢metro e alta densidade de tecido radicular foram mais comumente associadas a climas secos, mas as espanãcies com valores de característica opostos não foram associadas a climas aºmidos. Em vez disso, uma diversidade de caracteristicas de raazes ocorreram em climas quentes ou aºmidos.
Laughlin diz que as descobertas são importantes porque as raazes são literalmente fundamentais para a sobrevivaªncia das plantas, mas os cientistas as negligenciaram por muito tempo.
"Entender como as caracteristicas das raazes estãorelacionadas aos gradientes clima¡ticos , como águae temperatura, determinara¡ como as espanãcies respondem e mudam suas distribuições em resposta a smudanças climáticas", diz ele.
Estudo Desafia Compensações Ecola³gicas
A teoria ecola³gica éconstruada sobre trade-offs, onde as diferenças de caracteristicas entre as espanãcies evoluaram como adaptações a diferentes ambientes. Essa visão prevalecente dos trade-offs na teoria ecola³gica pode ter dificultado a descoberta de benefacios unidirecionais que poderiam ser generalizados na natureza. Noníveldas espanãcies, particularmente, discernir a diferença entre os trade-offs e os benefacios unidirecionais aumentaria a compreensão de como as caracteristicas individuais afetam a montagem da comunidade, de acordo com o estudo.
Mas as plantas não podem cobrir todas as bases. Para as plantas , isso significa que baixos valores de característica - como baixo comprimento especafico da raiz neste estudo - estãoassociados a vantagens em certas condições climáticas. Por outro lado, altos valores de característica - como alto comprimento especafico de raiz - conferem benefacios em condições opostas.
No entanto, certos traa§os de raiz não seguiram esta teoria ecola³gica geral. Em vez disso, certas caracteristicas ba¡sicas foram associadas a benefacios unidirecionais. Traduzido, isso significa que háum benefacio para altos valores de característica em certas condições ambientais, mas nenhum benefacio de valores baixos de característica em outras condições.
"Ficamos surpresos com o quanto comuns esses benefacios unidirecionais eram nas raazes, em comparação com as compensações cla¡ssicas", disse Laughlin.
Um dilema cla¡ssico seria quando uma espanãcie, como o choupo, estãoaltamente adaptada ao solo ribeirinho aºmido, mas simplesmente morre na pradaria seca porque não estãoadaptada a condições secas. Em contraste, algumas das gramaneas secas da pradaria prosperam no solo seco, mas podem morrer no solo ribeirinho aºmido ou então serem cobertas por espanãcies mais produtivas ao longo do rio, disse Laughlin. Essa ideia cla¡ssica permeou o pensamento ecola³gico.
“Na³s encontramos algo mais nuana§ado, onde um pequeno conjunto de caracteristicas aumentava a ocorraªncia de espanãcies em climas severos que são secos e frios, mas um grande conjunto de caracteristicas e espanãcies poderiam tolerar climas benignos que são quentes e aºmidosâ€, explica ele. "Em outras palavras, os traa§os podem ser benéficos em uma extremidade do gradiente clima¡tico e neutros na outra extremidade."
"Isso desafia nossa compreensão de como os traa§os impulsionam as distribuições de espanãcies , que nos intrigam como comunidade cientafica", acrescenta Alexandra Weigelt, ecologista de plantas da Universidade de Leipzig e membro do Centro Alema£o para Pesquisa Integrativa de Biodiversidade, e última autora saªnior do papel.
Isso sugere que os benefacios unidirecionais podem ser mais difundidos do que se pensava anteriormente, conclui o estudo. Os benefacios unidirecionais foram consistentemente associados aos climas frios e secos mais extremos, que são mais limitados em recursos do que os climas quentes e aºmidos. Em contraste, climas quentes e aºmidos foram associados a uma maior diversidade de caracteristicas de raazes, de acordo com o estudo.
Laughlin admite que ainda faltam evidaªncias emparicas em larga escala para desafiar totalmente a teoria ecola³gica do trade-off, pelo menos no momento. Mas este estudo expande as dicas anteriores sobre a influaªncia dos benefacios unidirecionais.
"Acreditamos que nosso trabalho ajuda a entender as combinações de caracteristicas possaveis em certas zonas climáticas. Esse éum conhecimento importante para a restauração de ecossistemas em um mundo em mudança", disse Liesje Mommer, ecologista de plantas da Wageningen University & Research.