Árvore da vida das plantas revela potencial para identificar novas espécies e para conservação

Projeto contou com cientistas de 27 países e mapeou o DNA de 9.500 espécies de angiospermas, construindo “árvore genealógica” que inclui até plantas consideradas extintas

 25/04/2024 - Publicado há 2 meses

Texto: Gabriele Mello*

Arte: Simone Gomes

Tecnologia aplicada utiliza o magnetismo para separar o DNA do restante da planta, método que já foi utilizado com animais extintos, como os mamutes, e permitiu que plantas já extintas e aquelas conservadas em herbários também fossem analisadas - Imagem: reprodução do artigo

Dos trópicos à Península Antártica, é possível encontrar plantas angiospermas – aquelas que são capazes de produzir flores e frutos. E elas vão mais longe: são 90% da vida vegetal que conhecemos. Em pesquisa produzida por cientistas do Royal Botanic Garden, Kew e recém-lançada na revista Nature, pesquisadores apontam a criação de uma “árvore da vida” das angiospermas. Como numa árvore genealógica, o projeto mapeou como as plantas estão relacionadas através do sequenciamento e análise do DNA de mais de nove mil espécies, identificando as mudanças que se acumularam ao longo dos anos.

A pesquisa prevê que a “árvore da vida” das angiospermas ajudará em “futuras tentativas de identificar novas espécies, a refinar a classificação das plantas, a descobrir novos compostos medicinais e a conservar plantas diante das mudanças climáticas e da perda de biodiversidade”, relata José Rubens Pirani, professor e pesquisador do Departamento de Botânica do Instituto de Biociências (IB) da USP.  Esses aspectos se tornam viáveis porque a localização da planta no esquema da “árvore da vida” permite predizer as suas propriedades.

As informações coletadas terão acesso aberto e livre para a população e a comunidade científica, com o objetivo de democratizar o conhecimento e possibilitar o uso em diferentes áreas. “Abrir os dados para todo mundo e permitir que as pessoas investiguem desde o dado bruto, que é a sequência de DNA, até o mais refinado, que é essa árvore da vida, faz com que qualquer pessoa que queira interagir e construir conhecimento em cima desse trabalho possa fazê-lo”, explica Alexandre Zuntini, biólogo doutor em botânica e pesquisador do Royal Botanic Garden.

Ao todo, participaram da pesquisa 279 cientistas, de 138 organizações, e 27 países. Do Brasil, colaboraram 16 pesquisadores, seis egressos da USP, entre eles Alexandre Zuntini e José Rubens Pirani.

Alexandre Zuntini – Foto: Arquivo particular

Importância para a biodiversidade

Com 15 vezes mais dados em comparação a qualquer outro estudo da área, os resultados da pesquisa exploram a complexidade da evolução das plantas. A tecnologia usada é capaz de separar o DNA através de magnetismo, método que já foi utilizado até em pesquisas com animais extintos, como mamutes. “Uma das vantagens da abordagem técnica molecular usada pela equipe é que ela permite que uma ampla diversidade de material vegetal, antigo e novo, seja sequenciado, mesmo quando o DNA foi extraído de amostra de planta coletada há um ou dois séculos, e esteja muito danificado – isso possibilitou acessar muitas coleções antigas depositadas nos herbários, os museus botânicos”, conta Pirani.

Entre os dados coletados, estão…

1 .8
bilhão de letras de código genes
DNA de
0
espécies de plantas
das 0 espécies coletadas...
vieram de herbários
0
nunca tiveram seu DNA sequenciado
estão em risco de extinção
0
espécies já estão extintas

O estudo contempla a questão da preservação da biodiversidade de plantas frente a questões ambientais, como as mudanças climáticas. “A gente não vai sobreviver, pensando no mundo com mudanças climáticas [sem as plantas]”. A perda de espécies de angiosperma afeta não apenas os seres humanos, mas todo o bioma comprometido. Por isso, a escolha de medidas a serem tomadas para conservação de uma ou outra espécie faz toda a diferença. “Nós temos que estabelecer prioridades e essa é uma das formas, pensando nas mudanças climáticas e no futuro do planeta”, esclarece Zuntini, destacando que, “se você tem um grupo de plantas que representou, no passado, uma linhagem inteira, e que hoje em dia só é reconhecido por poucas espécies, é importante a gente preservar esse grupo mais do que um grupo amplamente distribuído”.

 

Entre as amostras de espécies analisadas e sequenciadas, estavam a de uma Arenaria globiflora coletada há aproximadamente 200 anos no Nepal, e de plantas extintas, como a Hesperelaea palmeri, que não é encontrada viva desde 1875. Além de espécies já extintas, foram sequenciados os DNAs de 511 espécies que constam na lista vermelha da IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza).

A árvore da vida das angiospermas é uma figueira​

Com tanta informação, a “árvore da vida” permite que muitas dúvidas sobre a evolução das angiospermas sejam sanadas, mas também levanta dúvidas sobre assuntos que ainda precisam ser estudados. “Com os dados que nós geramos hoje nós conseguimos então voltar no tempo e encontrar pontos onde as histórias entre os genes estão conflitantes”, relata Zuntini.

Os pesquisadores, através dos dados, conseguiram chegar a respostas sobre a evolução e disseminação das angiospermas pelo globo. Baseados em 200 fósseis, os cientistas seguiram pela linha do tempo para descobrir que algumas poucas espécies deram origem a mais de 80% das linhagens existentes hoje em dia. No entanto, houve uma queda e estabilização e, há 40 milhões de anos, surgiu uma nova explosão de diversidade, que coincide com a diminuição das temperaturas no planeta.

Para Zuntini, a “árvore da vida” é uma figueira. “Uma figueira, quando você olha, às vezes os troncos se encostam, se juntam e se separam de novo”, explica o pesquisador, falando sobre a complexidade nas relações entre as plantas, observada no projeto. “Agora, nós começamos a ter dados para testar, e como o nosso trabalho é o primeiro a apresentar dados de centenas de marcadores para milhares de grupos, a gente consegue estudar isso em diferentes escalas”, completa.

Mais informações: e-mail pirani@usp.br e a.zuntini@kew.org

*Com orientação de Luiza Caires e Fabiana Mariz e informações do Royal Botanic Garden


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