Lei de Baker: reprodução uniparental favorece plantas invasoras

Imagine uma única semente caindo num trecho nu de acostamento, a centenas de quilómetros de onde a planta-mãe cresceu. Não há nenhum “vizinho” da mesma espécie à vista.

Para a maioria das plantas com flores, a história termina aí. Em geral, uma flor precisa receber pólen de outro indivíduo da mesma espécie para formar sementes - e, quando a chegada é solitária, não há com quem cruzar.

Algumas espécies, porém, contornam essa regra. Elas conseguem produzir sementes usando o próprio pólen, de modo que um único exemplar já basta para iniciar toda uma população.

Um novo estudo feito em Bengaluru agora traz evidências fortes de que essa capacidade é um dos traços que separam um recém-chegado inofensivo de uma espécie que toma conta do ambiente.

Uma planta, uma população inteira

A maior parte das plantas com flores “funciona em equipa”, dependendo do transporte de pólen de um indivíduo para outro.

Há um motivo claro para isso. A troca de pólen entre plantas mantém a diversidade genética elevada, o que tende a resultar em descendentes mais saudáveis.

Mas um grupo menor de espécies consegue seguir sozinho. Elas formam sementes a partir do próprio pólen - ou, em alguns casos, sem pólen nenhum - e, assim, uma única planta pode fundar uma colónia longe do local de origem.

Uma regra chamada lei de Baker

Essa não é uma suspeita recente. Em meados do século XX, o biólogo Herbert Baker defendeu que plantas capazes de se reproduzir sem parceiro teriam mais sucesso como invasoras.

O raciocínio é sólido. Se uma semente dispersa consegue, por si só, dar origem a uma população, as espécies autocompatíveis largam na frente sempre que alcançam um novo território.

Durante décadas, a ideia ficou muito mais no campo teórico, porque comprová-la na natureza é difícil. Avaliar como dezenas de espécies vegetais se reproduzem exige um trabalho minucioso.

Testando a hipótese nas Asteraceae (família das margaridas)

Para colocar Baker à prova, dois pesquisadores do Instituto Indiano de Ciência (IISc) escolheram a família das margaridas, conhecida na botânica como Asteraceae.

Saskya van Nouhuys, professora associada no Centro de Ciências Ecológicas (CES), trabalhou em conjunto com Narashiman Nagendra Rao, ex-aluno de mestrado do seu laboratório.

A escolha faz sentido: as Asteraceae estão entre as maiores famílias de plantas do planeta e incluem algumas das ervas daninhas mais notórias do mundo.

No total, eles reuniram 28 espécies. Destas, 11 já eram reconhecidas como invasoras.

Outras oito eram espécies exóticas introduzidas que permaneceram “comportadas”, sem se espalhar agressivamente. As nove restantes eram nativas antigas da região.

Acompanhando o crescimento de centenas de plantas

O trabalho de campo durou um ano inteiro. A equipa recolheu plantas em áreas degradadas e perturbadas - como margens de estradas e terrenos baldios - em diferentes locais de Karnataka e Tamil Nadu.

Sementes e estacas de pelo menos cinco indivíduos por espécie foram cultivadas no campus.

Algumas espécies nativas não se adaptaram a esse método e, por isso, foram avaliadas diretamente no ambiente natural.

Quando o projeto terminou, os pesquisadores tinham analisado cerca de 900 plantas.

O que os microscópios revelaram

Depois veio a etapa decisiva. Os cientistas compararam flores deixadas para se autopolinizar com flores polinizadas do modo “normal” e, em seguida, verificaram quais sementes eram viáveis o bastante para germinar.

A microscopia fluorescente permitiu observar ainda mais de perto.

Com ela, foi possível identificar se a semente havia surgido por autofecundação ou por apomixia - um tipo de formação de sementes que dispensa a fecundação por completo.

Essa diferença é mais importante do que parece. Uma semente gerada sem qualquer pólen carrega uma cópia exata do único progenitor, o que permite que uma planta “clone” uma população quase sem limite.

Com essas observações, cada espécie pôde ser classificada conforme a sua estratégia reprodutiva.

Todas as plantas invasoras se reproduziam sozinhas

O padrão saltou aos olhos. As 11 espécies invasoras conseguiam se reproduzir por conta própria, sem necessidade de parceiro.

A maioria das nativas e das exóticas comportadas não tinha essa capacidade. Permaneciam autoincompatíveis, ainda dependentes de pólen de outra planta para formar sementes.

“Uniparental reproduction is a conceptually simple trait. It has been exciting to see such clear evidence of its advantage for invasive species,” disse a professora van Nouhuys.

Duas invasoras mudaram o modo de reprodução

Duas espécies levaram o resultado além. Ageratum conyzoides e Bidens pilosa estão entre as ervas daninhas mais agressivas de todo o conjunto.

No seu local de origem, no México, ambas são em grande medida autoincompatíveis, recorrendo a outras plantas como fonte de pólen. Já na Índia, onde se comportam como espécies de fora, elas passaram a reproduzir-se praticamente só por conta própria.

É essa comparação que torna o argumento tão convincente: a mesma espécie, em dois continentes, com hábitos opostos conforme esteja “em casa” ou em processo de expansão.

Uma mudança durante a invasão

Foi justamente essa mudança que surpreendeu a equipa. O achado sugere que, à medida que essas plantas se espalharam pela Índia, os indivíduos capazes de se autofecundar foram os que prosperaram.

“Before our experiments, the idea of reproductive strategies shifting during invasion seemed like a very far-fetched idea to me and I thought that previous evidences of such shifts were very rare occurrences,” disse Narashiman.

“The results from our experiments and that of our collaborators absolutely baffled me.”

Formas melhores de prever plantas invasoras

A descoberta traz uma lição prática. Programas que avaliam o risco de invasão de plantas introduzidas costumam considerar fatores como taxa de crescimento e adequação ao clima.

Os pesquisadores defendem que a estratégia reprodutiva também deveria entrar nessa lista. Saber se uma planta consegue se reproduzir sozinha pode ajudar a sinalizar o próximo invasor grave antes mesmo de ele ganhar tração.

Isso se torna mais relevante a cada ano. Com o comércio e as viagens a deslocarem plantas pelo mundo, a lista de possíveis invasoras só aumenta.

Plantas invasoras alteram ecossistemas

O impacto vai muito além de uma erva daninha numa única beira de estrada. Quando uma invasora se estabelece, as plantas que já viviam no local tendem a perder espaço.

A partir daí, o efeito em cascata espalha-se. Insetos que dependiam dessas plantas ficam sem alimento e, mais adiante, aves e outros animais também sentem a consequência.

“Invasive species are called invasive for a reason,” disse a professora van Nouhuys.

“They establish and then flourish in a new location. When this happens, existing species decline or disappear entirely, which changes the whole landscape.”

No fim das contas, uma única semente caída no acostamento de uma autoestrada pode ser o primeiro passo de uma transformação muito maior.