Árvore Familiar dos Reinos das Plantas
Projeto Explica Flores, Identifica uma ‘Eva’

Por Rick Weiss
Washington Post Staff Writer
Quinta-Feira, 5 de Agosto de 1999; Page A01

Scientists yesterday released the most complete analysis yet of how the world’s 1 million species of plants are related to each another, overturning longstanding theories about how the first single-celled algae advanced in size and complexity to become the showy trees and flowers that stand today at the pinnacle of plant evolution.

Talvez o mais surpreendente, o esforço de cinco anos para mapear a árvore genealógica inteira para todas as plantas — envolvendo mais de 200 cientistas em 12 países — determinou que uma flor tropical rara e previamente não anunciada é o parente vivo mais próximo da primeira planta com flor da Terra.

A descoberta inesperada desenraíza ambas as teorias principais sobre como era a primeira flor, e aparentemente resolve o que Charles Darwin chamou de “abominável mistério” de como as plantas deram o salto da monotonia verde primitiva para a plena ebulição floral. Essa transformação global alimentou uma explosão na diversidade entre insetos e outros animais, assim como plantas.

A nova análise, apresentada no 16º Congresso Internacional de Botânica em St. Louis, também chega à conclusão jarrante de que existem pelo menos três reinos de plantas separados em vez de um, como a maioria dos estudantes do ensino médio são ensinados hoje.

Descobre que as plantas invadiram a terra não diretamente do mar, como muitos cientistas haviam pensado, mas da água doce, onde passaram milhões de anos se preparando para os rigores da existência terrestre.

E conclui que as muitas famílias de plantas verdes que vivem hoje em terra não descenderam de começos evolutivos separados, mas de uma única “Eva” verde, um parente próximo da qual ainda vive hoje em lagos imaculados como há mais de um bilhão de anos.

O projeto também confirma uma descoberta contraintuitiva, proposta pela primeira vez há seis anos, de que os fungos – incluindo leveduras e cogumelos – estão mais próximos das pessoas do que das plantas.

“Esta é a primeira tentativa abrangente, coordenada e em larga escala de reconstruir um dos principais ramos da vida”, disse Brent Mishler, professor de biologia integrativa da Universidade da Califórnia em Berkeley e porta-voz do projeto “Deep Green”, financiado pelo governo federal.

Além da gratificação intelectual que vem com a compreensão de como as plantas do mundo estão relacionadas, as novas descobertas podem ter benefícios práticos, disse Peter Raven, diretor do Jardim Botânico do Missouri, que está hospedando o encontro de uma semana de 4.000 botânicos.

Por exemplo, disse Raven, faz sentido para os botânicos que procuram novos compostos medicinais se concentrarem em plantas intimamente relacionadas àquelas já conhecidas por terem propriedades terapêuticas. Mas essa abordagem tem sido dificultada pela falta de uma árvore genealógica precisa.

Conversamente, conservacionistas preocupados em acelerar as extinções de plantas querem preservar sementes e outros recursos genéticos de uma ampla variedade de plantas. Mas para decidir onde concentrar seus esforços, eles precisam saber quais plantas representam os ramos mais díspares da árvore genealógica botânica.

Peritos em controle de ervas daninhas poderiam ser capazes de montar ataques mais eficazes contra espécies recém-invadidas se soubessem a que espécies as novas pragas estavam relacionadas e que tipos de matadores de ervas daninhas trabalham naqueles parentes próximos.

“É a capacidade de comparar que dá sentido a tudo em biologia”, disse Raven.

O novo trabalho foi possível graças aos recentes avanços na cladística, um campo em que os cientistas comparam os traços mais evolutivamente relevantes entre vários organismos em vez dos mais óbvios, como faziam os taxonomistas antiquados. Comparando características chave, tais como tecidos condutores de água ou forma floral em diferentes espécies, vivas e fossilizadas, os cientistas podem determinar quando e onde novos “ramos” irromperam da sempre diversificada árvore genealógica.

Equalmente importantes têm sido os avanços em genômica, um campo que rastreia mudanças nos arranjos genéticos ao longo de milênios, permitindo aos biólogos moleculares traçar os passos da evolução.

Mishler alertou que os biólogos especializados em classificação evolutiva são notoriamente argumentativos e que o novo quadro da evolução das plantas apresentado certamente mudará à medida que novos dados chegarem e outras teorias forem sendo apresentadas. Mas ao contrário dos esforços anteriores, ele disse, “estas novas árvores genealógicas realmente indicam uma relação, não apenas uma semelhança superficial”

O novo trabalho lança uma luz especialmente dramática sobre o surgimento de plantas floríferas (que se acredita ter surgido há cerca de 135 milhões de anos) dos seus predecessores não floríferos (que persistem hoje como pinheiros e plantas relacionadas).

Até agora, os cientistas tinham pensado que a primeira flor se assemelhava muito às magnólias de hoje ou aos lírios de água, ambos sem muitas das partes especializadas encontradas nas flores mais modernas. Ninguém suspeitava que o debate entre esses dois campos seria resolvido pelo aparecimento de um parente ainda mais primitivo, uma pequena flor de cor creme chamada Amborella, uma única espécie que vive na ilha do Pacífico Sul da Nova Caledônia.

Quatro grupos de cientistas ontem ofereceram fortes evidências de que a Amborella – provavelmente polinizada a princípio por besouros pré-históricos – pertence ao ramo mais baixo da árvore genealógica da planta florida, com todas as outras flores aparecendo mais tarde na história e “mais altas” naquela árvore. As plantas floríferas têm uma vantagem sobre outras porque as suas sementes estão protegidas dentro de um fruto carnoso.

Outros pesquisadores apresentaram dados mostrando que plantas verdes (incluindo todas as plantas terrestres), plantas vermelhas e plantas marrons (principalmente algas e algas marinhas), evoluíram de três plantas diferentes de uma célula, e assim merecem ser consideradas reinos individuais.

Os fungos, incluindo cogumelos e leveduras, também constituem um reino independente. Mas sob o novo sistema, alguns antigos fungos (como os chamados moldes de lodo) foram movidos para o reino vegetal marrom.

“Os fungos estão sendo aparados”, disse Mishler. “Eles são mais magros e significantes”.

Pesquisadores na reunião também apresentaram dados indicando que plantas verdes primitivas, unicelulares, foram movidas para água doce antes de invadir a terra. Em lagoas elas se tornaram multicelulares, ganhando a vantagem de ter células que podem se especializar em tarefas específicas, incluindo aprender como reter água, uma tática crucial de sobrevivência para a vida na terra.

Muitas agressões na terra podem ter sido feitas, mas apenas uma linha de planta sobreviveu para diversificar em cada planta terrestre conhecida hoje. Novos dados indicam que a mãe dessa linha, a “Eva” das plantas verdes, era algo muito semelhante aos chamados coleochaetes de hoje, plantas verdes minúsculas do tamanho de uma cabeça de alfinete e apenas uma célula de espessura, que requerem água fresca completamente livre de poluentes.

Alguns benefícios práticos podem vir de uma melhor compreensão de como as plantas fizeram a transição para a terra, disse Mishler. As primeiras plantas a subir em terra firme, os musgos simples, são extremamente resistentes à secagem, ainda mais do que as plantas mais altas, que perderam parte dessa capacidade mais tarde na evolução. Os cientistas estão agora tentando identificar genes em musgos que possam ser criados em culturas para torná-las mais resistentes à seca.