Uma nova espécie de planta está se formando neste momento

Pesquisadores do IB detectam sinais de isolamento reprodutivo entre populações de uma orquídea no litoral e numa ilha

Ilha de Alcatrazes, litoral de São Paulo, fica a 35 quilômetros mar adentro
Ilha de Alcatrazes, litoral de São Paulo: ilhas são locais importantes para formação de novas espécies em relação ao continente

Um processo que sugere ser de formação de uma nova espécie de planta, acontecendo neste momento, é detalhado por pesquisadores da Unicamp em artigo na revista científica Plant Systematics and Evolution. Trata-se da orquídea de praia Epidendrum fulgens (assim denominada por lembrar um pássaro de fogo), abundante no litoral de São Paulo e em ilhas oceânicas como de Alcatrazes, que fica 35 quilômetros mar adentro. "Pela primeira vez no Brasil, e talvez no mundo, conseguimos detectar sinais de isolamento reprodutivo entre populações de uma planta no litoral e na ilha", comemora o professor Fabio Pinheiro, do Departamento de Biologia Vegetal.

Segundo o docente, a pesquisa foi conduzida por sua aluna de iniciação científica Giovanna Selleghin Veiga, no Laboratório de Ecologia Evolutiva e Genômica de Plantas do Instituto de Biologia (IB). "Já esperávamos que as plantas da ilha fossem geneticamente diferentes; o achado se deu quando tentamos cruzá-las com as do continente. Além da elevada diferenciação, experimentos de biologia reprodutiva revelaram que as plantas da ilha perderam a capacidade de se reproduzir com as do continente, indicando que há o processo de formação de uma nova espécie em andamento."

Desde as observações de Darwin em Galápagos, acrescenta Pinheiro, é sabido que as ilhas são locais importantes para formação de novas espécies em relação ao continente. "Ocorre que, quando constatamos uma nova espécie na natureza, a formação geralmente já foi completada. Por exemplo: a ilha da Queimada Grande, no litoral norte de São Paulo, ficou famosa por abrigar a jararaca ilhoa, só encontrada ali, menor e com várias características que a diferenciam de sua espécie irmã do continente. Provavelmente, o que está acontecendo com esta orquídea é extensivo a outras espécies de plantas da ilha."

Outros estudos já demonstraram que a ilha de Alcatrazes estava conectada ao continente há cerca de 20.000 anos, como uma montanha, tendo se desligado com o aumento do nível do mar por volta de 10.000 anos atrás, o que justifica o fato de abrigar uma população de Epidendrum fulgens. "Achamos que esta planta se distribuía de forma contínua. O intrigante é que, em termos de evolução de uma espécie, o isolamento de dez mil anos é quase nada. Mas já foi suficiente para produzir um acúmulo de diferenças genéticas nas plantas da ilha que as impedem de se reproduzir com as do continente, estágio que chamamos de especiação."

Professor Fábio Pinheiro, do Departamento de Biologia Vegetal do IB: primeira vez no Brasil e talvez no mundo conseguiu-se detectar sinais de isolamento reprodutivo entre populações de uma planta no litoral e na ilha
Professor Fábio Pinheiro, do Departamento de Biologia Vegetal do IB: primeira vez no Brasil e talvez no mundo conseguiu-se detectar sinais de isolamento reprodutivo entre populações de uma planta no litoral e na ilha 

Não se detecta diferenças visuais entre as populações, como na forma das flores, conforme Fábio Pinheiro. "A análise genética foi feita em plantas cultivadas na Unicamp e os experimentos para o cruzamento são relativamente simples. Este grupo de plantas serve de modelo para estudos desse tipo, pelo fácil cultivo e pela abundância na natureza - as amostras da ilha foram coletadas por uma equipe do Instituto de Botânica de São Paulo. E, por serem abundantes, estas orquídeas não atraem a atenção dos colecionadores, acabando desprezadas."

O biólogo explica que a orquídea é polinizada por borboletas e, quando o fruto se abre, as sementes, muito pequenas, são dispersadas pelo vento, sem necessidade de um animal para transportá-las. "Poderíamos pensar que o vento seria responsável por essas plantas estarem habitando ilhas oceânicas, mas nossos estudos demonstram que as sementes não dispersam para locais muito distantes; a maior parte acaba caindo ao redor da planta que as produziu".

Fábio Pinheiro estuda a Epidendrum fulgens faz muitos anos, trabalhando no orquidário do Instituto de Botânica de 1999 a 2013, com o professor Fábio de Barros, que o orientou da iniciação científica ao pós-doutorado. "Poder ver e manipular as plantas vivas foi muito importante para minha formação. O estudo deste grupo de orquídeas é importante pelo seu potencial de desvendar processos formação de novas espécies. Enxergamos a diversidade ao nosso redor, mas existem muitas dúvidas sobre como o processo começa. E o processo começa entre populações da mesma espécie, que na verdade estão se segregando, formando uma nova unidade."

Experimentos de biologia reprodutiva revelaram que as plantas da ilha perderam a capacidade de se reproduzir com as do continente, indicando que há o processo de formação de uma nova espécie em andamento
Experimentos de biologia reprodutiva revelaram que as plantas da ilha perderam a capacidade de se reproduzir com as do continente, indicando que há o processo de formação de uma nova espécie em andamento

Distribuição ampla

A orquídea em estudo é muito abundante em todo o trecho de litoral onde há restinga, crescendo diretamente na areia, de Paraty (RJ) até Pelotas (RS). Pinheiro informa que um projeto em andamento pela Fapesp estende esta pesquisa para todo o litoral de Ubatuba a Pelotas. "É possível que as populações se diferenciem também no continente, por crescerem nesta amplitude geográfica, com paisagens e climas que variam muito. O foco é investigar se estas populações já exibem características de especialização aos locais onde crescem."

Outro foco importante que fica pendente, na opinião do docente da Unicamp, é estudar como a orquídea se reproduz na ilha de Alcatrazes. "Até agora temos evidências de que a planta forma clones (mudinhas) ao seu redor, o que chamamos de reprodução vegetativa ou clonal. Precisamos ir até a ilha para amostrar um número maior de plantas e, também, identificar seus polinizadores, se são também borboletas ou se outro animal cumpre este papel."

Fragmentação de ambientes

Giovanna Selleghin Veiga, por sua vez, conta que o trabalho com Epidendrum fulgens representou seu primeiro contato com o método científico e a pesquisa prática, além do contato com pessoas, aprendendo o necessário para produzir um de seus primeiros artigos. "Ter que compilar várias informações de artigos que estava lendo, além de como executar o pensamento científico, foi um grande desafio. Manter a organização de grande quantidade dados e interpretá-los no final é algo que não aprendemos com frequência na graduação."

Aluna de iniciação científica Giovanna Selleghin Veiga:
Aluna de iniciação científica Giovanna Selleghin Veiga: trabalho com Epidendrum fulgens representou seu primeiro contato com o método científico e com a pesquisa prática

Esta pesquisa com Epidendrum fulgens teve o financiamento de Fapesp, CNPq e Capes. Giovanna Veiga, que já concluiu sua segunda iniciação científica, também contou com bolsa Pibic (Programa de Iniciação Científica da Unicamp). "Em meu ponto de vista, o mérito deste estudo foi o de desvendar um pouco da história evolutiva de uma espécie da nossa flora, além de explorar uma área de que pouco tinha ouvido falar, que é a de experimentos práticos envolvendo o isolamento reprodutivo de populações de plantas. Entender como estas populações podem estar se diferenciando ou não, é de extrema importância para o conhecimento evolutivo, e no contexto em que vivemos hoje de intensa fragmentação de ambientes e isolamento de populações."

Imagem de capa JU-online

Orquídea de praia Epidendrum fulgens (assim denominada por lembrar um pássaro de fogo), abundante no litoral de São Paulo e em ilhas oceânicas como de Alcatrazes