Quando o asteroide matou os dinossauros há 66 milhões de anos, as plantas com flores tiveram uma estratégia de emergência: duplicar todo o seu DNA. Pesquisadores acabaram de descobrir que esse truque genético funcionou tão bem que se repetiu em pelo menos outras oito ocasiões ao longo dos últimos 150 milhões de anos. Cada vez que o planeta enfrentava uma crise ambiental brutal, as plantas faziam cópias extras de seus genomas e ganhavam uma chance de sobreviver.
O fenômeno dos ‘monstros esperançosos’
Yves Van de Peer, geneticista de genomas da Universidade de Ghent na Bélgica, lidera a pesquisa publicada na revista Cell na última sexta-feira. “Ondas de duplicação de genoma inteiro coincidem com eventos geológicos importantes ou períodos cruciais da evolução”, explicou o cientista.
Esses organismos têm um nome curioso: são chamados poliploídes, e quando ganham essa característica, recebem o apelido de “monstros esperançosos”. O nome é uma mistura de espanto e otimismo. Eles são “monstruosamente” diferentes de seus pais porque têm mais do que dois conjuntos de cromossomos, enquanto humanos têm apenas dois. Mas essa diferença radical oferece esperança: eles podem sobreviver em condições que seus ancestrais não conseguiriam.
Um paradoxo biológico que intriga cientistas há décadas
Há quase um século, a duplicação genômica deixa os cientistas perplexos. Quando Van de Peer caminha pela natureza coletando plantas, há uma probabilidade incrivelmente alta de ele encontrar poliploídes. Mas quando os pesquisadores analisam genomas em laboratório, encontram pouquíssimas evidências de duplicações que sobreviveram a longo prazo.
Isso acontece porque duplicar o genoma inteiro é arriscado. “Do ponto de vista da biologia celular, não é fácil lidar com isso”, disse Van de Peer. As células ficam maiores, a fertilidade cai, e outras consequências desagradáveis aparecem. Por isso, os poliploídes morrem facilmente quando as condições são boas e não precisam dessa vantagem.
Por que as plantas duplicadas ganham na hora difícil?
Aqui está o detalhe contraintuitivo que poucas pessoas conhecem: muitas das culturas agrícolas que comemos são poliploídes. Humanos as selecionaram inconscientemente ao longo dos séculos porque produzia frutas maiores ou resistiam melhor a secas e outras estresses. Mas o mesmo traço que as torna úteis para nós é uma desvantagem quando a concorrência é fraca.
“Quando as condições são estáveis, os poliploídes lutam para competir com outros membros da espécie e morrem”, explica Van de Peer. Mas quando chega uma crise, a situação inverte. Enquanto as plantas normais entram em colapso, as que têm dois cópias de cada gene conseguem adaptação extra que as salva.
Nove momentos de crise deixaram marcas no DNA
O novo estudo analisou genomas de plantas de flores para rastrear quando essas duplicações ocorreram. Os pesquisadores encontraram nada menos do que nove eventos de duplicação em massa ao longo de 150 milhões de anos. Cada um correspondia a um período de grande perturbação ambiental.
A descoberta muda como entendemos a resiliência das plantas. Não é um acaso ou uma mutação rara que desaparece. É um padrão. Um mecanismo que a evolução redescobre repetidamente quando o planeta está em apuros.
Implicações para um planeta em mudança
Enquanto as mudanças climáticas aceleram, essa pesquisa oferece uma janela para o que pode acontecer com as plantas que alimentam 8 bilhões de pessoas. As mesmas plantas que nos sustentam podem estar evoluindo suas próprias estratégias de sobrevivência neste momento.
O trabalho abre uma questão mais profunda: será que compreender como as plantas usaram duplicação genética no passado nos ajuda a preparar a agricultura para o futuro? A resposta ainda está em aberto, mas a próxima crise ambiental será um teste real de quanta flexibilidade genética essas organismos conseguiram acumular.
Foto: Masood Aslami no Pexels
Matéria original: https://www.livescience.com/planet-earth/plants/flowering-plants-transformed-into-hopeful-monsters-in-9-dire-bursts-across-evolutionary-time-study-finds
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