De acordo com uma nova pesquisa feita por ecologistas da Universidade de Stanford, as plantas alocam recursos para seus parceiros microbianos na propora§a£o de quanto eles se beneficiam dessa parceria.

Ilustrações que descrevem a Lei de Weber sobre a percepção humana e como ela funciona potencialmente como uma analogia do motivo pelo qual as plantas alocam uma quantidade desproporcional de recursos para micróbios menos benéficos. Crédito: Peay Lab / Brian Steidinger
"Sala¡rio igual para trabalho igual", um lema alardeado por muitas pessoas, acaba sendo relevante também para o mundo das fa¡bricas. De acordo com uma nova pesquisa feita por ecologistas da Universidade de Stanford, as plantas alocam recursos para seus parceiros microbianos na proporção de quanto eles se beneficiam dessa parceria.
"A grande maioria das plantas depende de micróbios para fornecer os nutrientes de que precisam para crescer e se reproduzir", explicou Brian Steidinger, um ex-pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório do ecologista de Stanford Kabir Peay. "O problema éque esses micróbios diferem na maneira como fazem o trabalho. Queraamos ver como as plantas recompensam seus funciona¡rios microbianos."
Em um novo estudo, publicado em 6 de julho no jornal American Naturalist , os pesquisadores investigaram essa questãoanalisando dados de vários estudos que detalham como diferentes plantas "pagam" seus simbiontes com carbono em relação ao "trabalho" que esses simbiontes executam para as plantas - na forma de fornecimento de nutrientes, como fa³sforo e nitrogaªnio. O que eles descobriram foi que as plantas não alcana§am " pagamento igual " porque tendem a não penalizar os micróbios de baixo desempenho tanto quanto seria esperado em um sistema verdadeiramente igual. Os pesquisadores conseguiram criar uma equação matemática simples para representar a maioria das trocas planta-micróbio que observaram.
"a‰ uma relação de raiz quadrada", disse Peay, que éprofessor associado de biologia na Escola de Humanidades e Ciências. "Ou seja, se o micróbio B fizer um quarto do trabalho do micróbio A, ele ainda obtera¡ 50% dos recursos - a raiz quadrada de um quarto."
Quando os pesquisadores testaram sua equação contra 13 medições de troca de recursos vegetais com parceiros de micróbios, eles foram capazes de explicar cerca de 66 por cento da variabilidade na proporção de pagamentos de plantas para dois micróbios diferentes.
“A maior surpresa foi a simplicidade do modeloâ€, disse Steidinger. "Vocaª não consegue muitas equações curtas em ecologia. Ou em qualquer outro lugar."
Fruto da frustração
Quando questionado sobre a motivação para desenvolver essa equação, Steidinger resumiu com uma palavra: Frustração.
"Ha¡ muita literatura realmente interessante em um campo chamado 'teoria do mercado biola³gico' que trata de como as plantas devem preferencialmente alocar recursos. Mas para as pessoas que realmente realizam experimentos, édifacil traduzir esses modelos em previsaµes claras", disse Steidinger. "Queraamos fazer essa previsão clara."
A equação dos pesquisadores representa "pagamentos" de plantas para micróbios,
onde α (alfa) éa proporção de carbono que a planta aloca para dois micróbios e β (beta)
éa proporção de benefacios que a planta recebe desses micróbios.
Crédito: Peay Lab / Brian Steidinger
Uma pesquisa informal com os membros do laboratório de Peay encorajou os pesquisadores a comea§ar com a suposição de pagamento igual, porque a maioria das pessoas concordou que era razoa¡vel supor que as plantas tratam todos os micróbios da mesma forma. Para chegar a equação final, Steidinger e Peay então fatoraram nos retornos decrescentes vistos nos modelos de fertilizantes e os avaliaram atravanãs das lentes da literatura da teoria do mercado biola³gico - que usa os mercados humanos como uma analogia matemática para trocas de servia§os no mundo natural.
Â
"Acontece que se a planta estãocheia de recursos - neste caso, os açúcares que ela alimenta para seus micróbios - e se os nutrientes são valiosos o suficiente, a planta paga seus micróbios de acordo com uma lei da raiz quadrada", disse Peay.
"Acho que o que estamos vendo éque as plantas se comportam como animais, não porque tenham as mesmas limitações de percepção - e certamente não porque pensem como animais - mas porque enfrentamos desafios semelhantes para fazer as melhores escolhas quando háretornos decrescentes sobre o investimento,
 Steidinger
O modelo de raiz quadrada éum bom começo para lidar com a frustração original de Steidinger, mas não estãoexatamente nonívelde realismo que ele deseja atingir.
"Por exemplo, nosso modelo permite que um micróbio inútil seja disparado sem que a planta perca recursos", disse Steidinger. "Mas, assim como no mundo humano, énecessa¡rio um investimento para alugar um micróbio e esse investimento inicial éuma aposta que os desocupados microbianos podem consumir em seu lazer."
Lei de Weber
Na tentativa de explicar por que as plantas seguem o modelo da raiz quadrada, os pesquisadores recorreram a uma lei da psicologia. A Lei de Weber trata de como os humanos percebem as diferenças nos estamulos, como ruado, luz ou o tamanho de objetos diferentes. Isso explica que, quanto mais forte o estamulo, pior estaremos em identificar quando ele muda. Esta lei também éva¡lida para muitos animais não humanos - descrevendo, por exemplo, como pa¡ssaros e morcegos buscam comida e como os peixes escolhem. Agora, os pesquisadores sugerem que éuma boa analogia para seu esquema de pagamento de plantas também.
"Nosso modelo diz que a planta deve ser fa¡cil com micróbios de baixo desempenho, aparentemente pagando mais do que o micróbio 25 por cento bom com 50 por cento mais recursos", disse Peay. "Bem, hámuito se sabe que os animais humanos e não humanos percebem as diferenças na quantidade de uma maneira que pode envia¡-los a uma leniaªncia semelhante."
Em outras palavras, os pesquisadores sugerem que, como um ser humano tentando detectar os volumes de ruados específicos em uma sala barulhenta, uma planta que toma decisaµes de pagamento ideais pode ser relativamente insensavel a s diferenças na qualidade de seus funciona¡rios microbianos. E os pesquisadores argumentam que essa insensibilidade pode ser a melhor, pois incentiva as plantas a manter um certonívelde diversidade microbiana, o que pode ajudar a dar a s plantas opções para lidar com asmudanças ambientais que encontra ao longo de sua vida.
"Acho que o que estamos vendo éque as plantas se comportam como animais, não porque tenham as mesmas limitações de percepção - e certamente não porque pensem como animais - mas porque enfrentamos desafios semelhantes para fazer as melhores escolhas quando háretornos decrescentes sobre o investimento, "diz Steidinger.