Por que as plantas não recebem queimaduras solares?

Por que as plantas não recebem queimaduras solares?

O único fato sobre as plantas que a maioria das pessoas provavelmente se lembra da escola é que elas usam a luz do sol para fazer sua própria comida. Esse processo, a fotossíntese, significa que as plantas dependem da luz solar. Mas como qualquer um que tenha esquecido de colocar protetor solar durante o dia na praia sabe, o sol também pode ser prejudicial. Então, como as plantas absorvem a luz de que precisam, evitando os danos causados ​​pelos raios ultravioleta (UV) do sol? A resposta curta é fazendo seu próprio protetor solar. E novas pesquisas estão nos ajudando a entender exatamente como esse processo funciona.

Sabemos que muito UV pode ser prejudicial à saúde humana. No curto prazo, o excesso de UV - especialmente os comprimentos de onda mais curtos da luz solar, conhecidos como UVB - causam queimaduras solares. Danos repetidos à pele devido à exposição UVB ao longo de décadas podem levar a aumento do risco de câncer de pele. Claro, pessoas diferentes podem tolerar diferentes quantidades de UV. Pessoas com pele profundamente pigmentada (mais escura) estão bem protegidas o tempo todo, estejam elas ao sol ou não. Outros precisam de alguma exposição ao sol para induzir pigmentos protetores da pele, desenvolvendo um bronzeado. E algumas pessoas mal se bronzeiam, deixando-as altamente vulneráveis ​​a queimaduras solares e outros danos causados ​​pelos raios UV.

Claro que todos nós também podemos escolher evitar o sol, usar chapéu ou usar protetor solar. Mas e as plantas? Eles têm que ficar no sol. Existe uma planta equivalente a queimaduras solares ou aos pigmentos de proteção que temos em nossa pele?

Os cientistas das plantas realmente começaram a pensar sobre essas questões quando o esgotamento do ozônio estratosférico - o buraco na camada de ozono - ameaçou permitir que muito mais UVB alcançasse a superfície da Terra. Pesquisas nos 1980s e 1990s mostraram que os altos níveis de UVB que resultariam da destruição do ozônio poderiam danificar diretamente a fotossíntese. Outros efeitos da alta UV também podem reduzir o crescimento e a produtividade das culturas.

Mas o mesmo corpo de pesquisa mostrou que as plantas estão bem protegidas dos piores efeitos dos níveis de UVB que experimentamos atualmente. Essa proteção vem de um conjunto de substâncias químicas vegetais naturais, a maioria fenólicos. Estes compostos fenólicos agir como protetores solares naturais, absorvendo fortemente UV, mas não os comprimentos de onda necessários para a fotossíntese.

Assim como com os pigmentos da pele humana, a quantidade desses filtros solares naturais varia entre as plantas. Algumas plantas, tipicamente aquelas que vêm dos trópicos ou de montanhas de alta altitude, têm altos níveis de proteção o tempo todo. Outros só produzem protetores solares quando expostos a níveis mais elevados de UVB, equivalentes ao bronzeamento em humanos.

Isso leva a outra questão. Se as plantas produzem seus protetores solares com base em sua exposição a UV, como eles detectam essa exposição? E como as plantas detectam o UVB?

Foi somente na última década que cientistas de plantas mostraram que plantas detectam UVB muito especificamente usando uma proteína conhecida como UVR8 (abreviação de UV 8). As plantas que não possuem UVR8 não podem induzir filtros solares protetores e são severamente danificadas pelo UV presente na luz do sol de verão.

Os pesquisadores ainda estão investigando ativamente os mecanismos fundamentais pelos quais o UVR8 controla a resposta das plantas à UVB. Nós sabemos há algum tempo que UVR8 absorve UVB, causando mudanças que finalmente permitem que a proteína UVR8 se acumule nos núcleos das células da planta. Este é um passo necessário na cadeia de respostas que permite que as plantas se protejam contra danos UVB.

Nova pesquisa da Universidade de Genebra mostrou que as respostas UVB dependem de interações entre UVR8 e outra proteína chamada COP1 (1 constitutivamente fotomorfogênica). Esta proteína interage com outras várias moléculas (HY5, SPA e RUP) nas células de uma planta para enviar um sinal que controla o acúmulo de fenólicos do filtro solar em resposta à UVB.

Culturas mais sustentáveis

Isso pode parecer uma sopa de abreviaturas em forma de alfabeto, mas o sistema de sinalização que representa afeta a todos nós por meio de seu papel nas plantas produzidas pelas fazendas como culturas. Agora sabemos que as plantas usam UVB como um sinal para mudar sua química de maneiras que afetam muito mais do que apenas a proteção UV.

A exposição aos raios UV produz alterações bioquímicas que podem aumentar a resistência para ataque de pragas e doenças. O UVB na luz do sol melhora a cor, o sabor e o aroma das frutas, legumes e flores. Exposição UVB também aumenta os níveis de produtos químicos da planta que são considerados valiosos na dieta humana.

A nova pesquisa aumenta a nossa crescente compreensão de que o UVB na luz do sol não deve ser visto apenas em termos de danos. Enquanto continuarmos protegendo a camada de ozônio, os efeitos do UVB serão apenas uma parte das respostas normais das plantas ao ambiente. E quanto mais entendemos essas respostas, mais podemos usar esse conhecimento para produzir culturas mais sustentáveis, melhorando sua qualidade e reduzindo o uso de pesticidas.

Sobre o autor

Nigel Paul, professor de ciência de plantas, Universidade Lancaster

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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