Biólogo descobre que fêmea de besouro poliniza orquídea para alimentar filhotes

Pesquisa revela novas nuances de interações entre plantas e insetos


ReproduçãoQuando o biólogo Carlos Eduardo Nunes começou a sua pesquisa de doutorado, orientada pela professora Marlies Sazima,  ele não imaginava que seu trabalho mudaria o conceito que a ciência tinha da atuação de besouros relacionados aos carunchos ou gorgulhos na natureza. Segundo o pesquisador do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp, seu objetivo inicial era realizar uma pesquisa básica para identificar os principais polinizadores das orquídeas nativas do Brasil e qual o papel da fragrância ou perfume das flores nesse processo de polinização, principalmente em relação à atração desses polinizadores, participantes ativos da reprodução da planta.

Nunes foi muito além. Com um ano de pesquisa, ele identificou gorgulhos em uma determinada espécie de orquídea e decidiu investigar mais detalhadamente o motivo de visitarem aquela flor. Na ciência, os gorgulhos (família Curculionidae) são uma das maiores famílias de insetos e em muitos casos são considerados pragas, causando prejuízos na agricultura. A importância dos besouros como polinizadores já é conhecida para diversos grupos de plantas, incluindo algumas de importância econômica mundial, como a palmeira do dendê. Até então, se sabia que os besouros visitavam as flores em busca de alimento, parceiros ou local para deixar ovos, polinizando as flores por acidente enquanto faziam essas atividades.

Após observar e analisar, ao longo de seis estações de floração, o comportamento desses insetos, o pesquisador descobriu que as fêmeas desses “gorgulhos das orquídeas” polinizavam ativamente as flores que visitavam, ou seja, os besouros iam até os vegetais para então polinizá-los, colocando seus ovos nas flores. Uma das diferenças desse processo em relação à feita por abelhas é que, neste caso, os gorgulhos não visitavam as flores em busca de alimento, como é o caso das abelhas que polinizam em busca de néctar ou pólen, por exemplo. Essa descoberta é o primeiro registro detalhado de polinização ativa por besouros (veja vídeos desse comportamento).

Além disso, o trabalho muda diretamente o conceito que as ciências biológicas tinham desses animais em relação às plantas que utilizam. O biólogo descobriu esse processo de polinização ativo realizado pelo inseto quando observou que as fêmeas do besouro Montella manipulavam massas de pólen das orquídeas do tipo Dichaea cogniauxiana, garantindo a produção do fruto. Em seguida, colocavam ovos na flor para, após o nascimento das larvas do inseto, elas se alimentarem de todo o conteúdo dos frutos em desenvolvimento na planta. Nessa hora, as vespas parasitoides matam e se alimentam dessas larvas, tornando a polinização por besouros vantajosa para a planta, pois as sementes do fruto que não são consumidas pelas larvas acabam completando o processo de reprodução da planta, e a população dos besouros é controlada naturalmente.

Foto: Scarpa
O biólogo Carlos Eduardo Nunes, autor da pesquisa

“Se você olhar apenas a planta e o besouro, o inseto sempre será ruim para a planta, pois as larvas dos besouros que completam seu desenvolvimento acabam consumindo todo o conteúdo de sementes dos frutos onde crescem. Mas se você começa a olhar o que está em volta, colocando mais um ator no processo, como a vespa, há uma reversão da situação e nos mostra que as interações existentes na natureza são muito mais complexas do que imaginamos”, afirma Nunes, mencionando o artigo do pesquisador Brian Farrel sobre o desenvolvimento de práticas agrícolas por estes animais.

O pesquisador ressalta que essa nova função dos besouros na natureza já havia sido sugerida em um trabalho desenvolvido pela bióloga Ludmila Mickeliunas em 2006 [1]. Entretanto, não foi descrito de forma detalhada esse processo de polinização feito pelos carunchos. O estudo feito por Mickeliunas observou que as plantas visitadas por esse tipo de inseto apresentaram um aumento significativo na produção de frutos. Já o trabalho de Nunes, publicado na revista científica Current Biology [2], detalhou todo esse processo, descrevendo o comportamento de polinização ativa das fêmeas e destacando os principais fatores que levam os besouros, com a interferência das vespas, a beneficiar algumas espécies de orquídeas que utilizam.

Um dos desafios encontrados durante a pesquisa foi a necessidade de investigar a genética dos besouros encontrados, uma vez que, por conta do enorme número de besouros existentes na natureza, foi preciso determinar quais são os tipos que estavam visitando as plantas. “Se Deus existe, ele gostava de besouro, pois o que mais existe na natureza são espécies diferentes desse inseto” brinca o biólogo.

Além disso, ao analisar especificamente o processo de polinização dos besouros em relação às orquídeas das espécies Dichaea cogniauxiana e Dichaea pendula, o pesquisador verificou que o mesmo perfume que atrai as abelhas às flores, também atrai esses besouros a frequentarem as orquídeas [3]. Para o biólogo, essas interações são complexas e precisam ser estudadas e analisadas cada vez mais pela ciência. “Há um consenso na ciência da polinização de que tudo na flor é para atrair o polinizador, como o perfume, a cor entre outras características. Entretanto, esses mesmos fatores acabam atraindo outros insetos herbívoros que podem acabar comendo a flor e outras partes da planta” afirma Carlos Nunes.

Entender essas interações de forma mais detalhada é o próximo desafio do seu trabalho. Para o biólogo, ambientes biodiversos possibilitam uma série de interações nas quais os predadores das plantas, quando sofrem interferência de outros animais que se alimentam dele, acabam ajudando na sua reprodução, continuando seu ciclo natural.

Além disso, Nunes pretende aprofundar o estudo sobre o perfume exalado pelas flores e plantas, além dos próprios repelentes produzidos por elas para afastarem os seus principais “predadores”. “As plantas, ao longo do tempo evolutivo, foram selecionadas para terem características que atraiam os polinizadores, mas que também espantem os herbívoros. Eu acredito que isso é muito mais comum do que nós imaginamos e pode explicar os motivos das flores possuírem tantos compostos químicos” afirma o pesquisador, que pretende, no primeiro momento, estudar o papel do perfume das flores na polinização feita por abelhas [4].

Muito mais do que colocar os besouros “carunchos” como polinizadores ativos na natureza, o trabalho produzido pelo pesquisador Carlos Nunes apresenta um novo olhar sobre as interações realizadas pelos diversos atores da natureza. “Há muito incentivo a realização de pesquisas para a agricultura que gerem retornos financeiros. Entretanto, quando se trata de plantas nativas, por não possuírem apelo industrial, relativamente pouco é pesquisado” afirma. Para o biólogo, pesquisar sobre como as flores, por meio dos compostos químicos, exalam perfumes para atrair polinizadores ou cheiros para repelir herbívoros, é o primeiro passo para o descobrimento desse novo mundo de interações, cada vez mais complexas, existentes na fauna e na flora e importantes para os ciclos da natureza.

 


 

[1] Mickeliunas L, Pansarin ER, Sazima M (2006) Biologia floral, melitofilia e influência de besouros Curculionidae no sucesso reprodutivo de Grobya amherstiae Lindl. (Orchidaceae: Cyrtopodiinae). Rev Bras Botânica 29:251–258.

[2] Nunes CEP, Maruyama PK, Azevedo-Silva M, Sazima M (2018) Parasitoids Turn Herbivores into Mutualists in a Nursery System Involving Active Pollination. Current Biology, 28: 980–986.

[3] Nunes CEP, Peñaflor MFG V., Bento JMS, et al (2016) The dilemma of being a fragrant flower: the major floral volatile attracts pollinators and florivores in the euglossine-pollinated orchid Dichaea pendula. Oecologia 182:933–946. doi: 10.1007/s00442-016-3703-5

[4] Nunes CEP, Wolowski M, Pansarin ER, et al (2017) More than euglossines: the diverse pollinators and floral scents of Zygopetalinae orchids. The Science of Nature 104:92. doi: 10.1007/s00114-017-1511-3

 

Imagem de capa JU-online

Audiodescrição: Em imagem close-up e frontal, besouro preto e em formato arredondado, ao centro da imagem, sobre uma pétala de flor amarela, sendo que a flor se estende por toda a área da foto. Imagem 1 de 1.