Como funciona a planta carnívora dionéia

por Ann Meeker-O'Connell - traduzido por HowStuffWorks Brasil *
Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br

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O predador espera pacientemente enquanto sua presa passeia, sem imaginar que o perigo está alguns centímetros abaixo. Ao pousar para provar uma seiva de sabor adocicado, a presa inocente comete um erro fatal. Repentinamente, as "mandíbulas" do predador se fecham em volta de seu corpo. A luta é breve e logo a planta começa a digerir sua deliciosa refeição.

Foto cedida por P. Kronenberger A dionéia conforme ilustrada por Charles Darwin

Plantas que comem outras criaturas? Parece um experimento genético que deu errado. Mas, na realidade, não há nada anormal nisso: plantas carnívoras existem há milhares de anos. Há mais de 500 diferentes espécies dessas plantas, com preferências alimentares variando de insetos e aranhas a pequenos organismos aquáticos de uma ou duas células. Para ser considerada carnívora, uma planta deve atrair, capturar, matar e digerir insetos ou outros pequenos animais.

Uma planta carnívora em particular atrai a imaginação do público: a dionéia (Dionaea muscipula). Muitas pessoas vêem essa surpreendente  planta em ação nos primeiros anos da escola fundamental, ficando fascinadas pelo estranho hábito alimentar e aparência única.

Você já se perguntou o que aconteceria se colocasse seu dedo nas folhas abertas de uma dionéia ou como a planta recebeu esse nome estranho? Neste artigo, responderemos a estas e outras questões.

Origens da dionéia

Apesar da planta ter encantado pessoas de todo o mundo, na realidade ela cresce em uma área geográfica incrivelmente pequena. Na natureza, ela é encontrada em uma região de 700 milhas ao longo da costa da Carolina do Norte e do Sul. Nessa área, as plantas estão ainda mais limitadas a viver nas áreas de pântanos e úmidas e ensolaradas. Pelo fato da dionéia ser tão rara, alguns botânicos antigos duvidavam de sua existência, apesar de todas as histórias que contavam de uma planta comedora de carne.

Foto cedida por U.S. Geological Survey

O nome

Por que a planta recebeu o nome intrigante de Venus Flytrap (armadilha para moscas Vênus) nos EUA? Não é difícil imaginar que 'armadilha para moscas' se relacione com sua capacidade de capturar insetos, mas 'Vênus' não é claro. De acordo com a Sociedade Internacional de Plantas Carnívoras (em inglês), a origem do nome é um tanto lúgubre. A dionéia foi estudada pela primeira vez nos séculos XVII e XVIII, quando a moral da sociedade era mais puritana do que é atualmente e era um tanto obcecada pelos impulsos e pecados humanos. As mulheres, em particular, eram freqüentemente retratadas como sedutoras e ávidas pelo poder. Aparentemente, os botânicos dessa época encontraram um paralelo entre a armadilha da planta - que captura e digere insetos - com certos aspectos da anatomia e comportamento das mulheres. Dessa forma, conta a história que a planta teria recebido o nome de Vênus, a deusa pagã do amor e do dinheiro.

O que elas comem

Se você assistiu ao musical "A Pequena Loja dos Horrores" ("Little Shop of Horrors"), pode ter ficado com uma péssima impressão do que realmente é uma planta carnívora. Ainda que Audrey, a dionéia mutante do filme, tenha desenvolvido um gosto por seres humanos, a planta real prefere insetos e aracnídeos como:

• aranhas
• moscas
• lagartas
• grilos
• lesmas

Homens x dionéia Ainda que sonhemos com plantas assassinas, nós é que somos o risco real para a continuação da existência daDionaea muscipula e outras plantas carnívoras. A dionéia está ameaçada de extinção na natureza devido a: coleta excessiva pelos aficcionados pela planta drenagem e destruição dos pantanais onde elas crescem poluição Devido a isso, na Carolina do Norte e do Sul, há pesadas multas para quem retira dionéias de seus habitats nativos. Mas você pode comprar dionéias em qualquer floricultura ou viveiro sem ter receio de ter problemas com a lei.

Se outras plantas podem se desenvolver com gases do ar e com a água do solo, por que a dionéia come insetos? Na realidade, as dionéias obtêm grande parte de seu sustento como as outras fazem, por meio do processo da fotossíntese. Durante a fotossíntese, as plantas usam a energia do sol para impulsionar a reação que converte dióxido de carbono e água em açúcar e oxigênio. O açúcar produzido é então convertido em energia na forma de ATP, por meio do mesmo processo usado por outros organismos para processar carboidratos.

Entretanto, além de sintetizar glicose, as plantas também precisam produzir aminoácidos, vitaminas e outros componentes celulares para sobreviver. Para fazer isso, elas precisam de nutrientes adicionais como:

• nitrogênio - para sintetizar aminoácidos, ácidos nucléicos,proteínas
• fósforo - como parte da molécula de transporte de energia a molécula ATP
• magnésio - como fator coadjuvante que ajuda muitas enzimas a funcionar
• enxofre - para compor alguns aminoácidos
• cálcio - como enzima coadjuvante para compor as paredes das células das plantas
• potássio - para regular a movimentação de água para dentro e fora da planta

Nos ambientes preferidos pela dionéia, o solo é acido e os minerais e outros nutrientes são escassos. A maioria das plantas não sobrevive nesse ambiente porque não consegue fabricar os blocos de construção de que necessitam para crescer. A dionéia desenvolveu a capacidade de prosperar nesse nicho ecológico único encontrando um meio alternativo para obter nutrientes importantes como o nitrogênio. Criaturas vivas, como insetos, são uma boa fonte de nutrientes que faltam no solo, podendo também conter carboidratos, uma poderosa fonte de energia.

Dentro da dionéia

As plantas carnívoras são capazes de:

• atrair insetos
• capturar insetos rastejantes pequenos
• diferenciar entre alimento e não alimento
• digerir a presa

Todas essas etapas são levadas a cabo por meio de processos mecânicose químicos simples. Ao contrário de nós, plantas não possuem cérebro ou sistema nervoso para coordenar suas funções fisiológicas e dizer que estão com fome, de forma a ir comprar um sanduíche na lanchonete mais próxima. As plantas também não possuem músculos e tendões complexos para agarrar, mastigar, engolir e processar o alimento. A dionéia executa todo o processo por meio de um conjunto de folhas especializadas que são boca e estômago ao mesmo tempo.

Foto cedida por Peter D'Amato Uma dionéia da empresa de paisagismo California Carnivores

Sedução da presa

A maioria das plantas possui algum mecanismo para atrair animais e insetos, não importa a maneira como vão se banquetear com seus convidados. Por exemplo, plantas não carnívoras desenvolveram odores intensos ou seivas tipo xarope para atrair abelhas, borboletas e outros insetos; esses insetos são então usados pelas plantas para transportar o pólen necessário para fertilizar as plantas vizinhas da mesma espécie. No caso da dioneia, as folhas que formam a armadilha secretam um doce néctar que atrai os insetos que procuram alimentos.

Captura da presa

Quando um inseto pousa ou rasteja na armadilha, é provável que ele toque em um dos seis pelos curtos e duros da superfície da armadilha. Eles são chamados de pelos sensitivos e servem como um primitivo detector de movimentos para a planta. Se dois desses pelos forem roçados em rápida sucessão ou um pelo for tocado duas vezes, as folhas se fecham sobre o inseto em meio segundo.

O que faz com que as folhas se fechem? Ninguém sabe exatamente como o estímulo mecânico sequencial de um pelo sensitivo é convertido no fechamento da armadilha. A hipótese mais aceita é que:

1. as células de uma camada interna da folha estão muito comprimidas. Isso cria tensão no tecido da planta que mantém a armadilha aberta;
2. o movimento mecânico dos pelos sensitivos acionam mudanças, impulsionadas pela ATP (Adenosina Trifosfato), na pressão da água dentro dessas células;
3. as células são levadas a se expandir pela crescente pressão da água e a armadilha se fecha assim que o tecido da planta relaxa.

Foto cedida por David Webb e Botanical Society of America Um inseto rastejando nas folhas tipo mandíbula da dionéia

É comestível?

Mesmo sem cérebro para analisar o que está comendo, a dioneia consegue diferenciar entre insetos e detritos não comestíveis que possam cair na sua armadilha. Essa etapa também é mediada por seis sensíveis pelos sensitivos. Um inseto que caia dentro da armadilha parcialmente fechada continuará a se debater na tentativa de escapar. Isso garante que ao menos um (se não todos) dos pelos sensitivos seja tocado pelos movimentos do inseto. Isso é o sinal para fechar totalmente a armadilha.

Objetos inanimados como pedras, galhos e folhas que caiam na armadilha ou objetos que sejam colocados lá (que criança consegue resistir em colocar a ponta do lápis dentro da armadilha para vê-la fechar?), não se movimentarão, logo não dispararão os pelos sensitivos. Se não houver estímulo adicional do pelo, a armadilha permanece em seu estado parcialmente fechado até que a tensão possa ser restabelecida nas folhas da armadilha. Esse processo demora cerca de 12 horas, ao final das quais as folhas voltam a se abrir. O objeto não desejado cai assim que a folha reabre ou é banido da armadilha pelo vento.

Obviamente, o processo de seleção não é perfeito; enquanto a armadilha estiver fora de funcionamento, alimentos reais na forma de moscas e aranhas podem rastejar pela planta. Imagine se você tivesse que ficar sentado por doze horas com um osso de galinha em sua boca enquanto o restante de sua refeição permanecesse na mesa à sua frente! A diferença é que você tem consciência do que come, enquanto que a dioneia é participante passiva na escolha do que vai comer no jantar. O processo é, na verdade, uma maneira elegante da dioneia resolver dois problemas:

• falta de um cérebro para informar que está às voltas com algo não comestível
• falta de músculos para cuspir fora

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* Ann Meeker-O'Connell.  "HowStuffWorks - Como funciona a planta carnívora dionéia".  Publicado em 12 de janeiro de 2001  (atualizado em 22 de janeiro de 2008) http://ciencia.hsw.uol.com.br/planta-carnivora-dioneia4.htm  (16 de julho de 2013)