Padrões invisíveis nas pétalas do hibisco são essenciais para atrair polinizadores, revela estudo

Pesquisadores descobriram que as flores do hibisco utilizam um padrão invisível estabelecido muito antes do desenvolvimento visível das pétalas. Esse padrão, conhecido como prepatterning, define o tamanho de áreas chamadas de "bullseyes" – manchas circulares que desempenham papel crucial na atração de polinizadores. O estudo conduzido por cientistas da Universidade de Cambridge revelou que o tamanho do bullseye influencia diretamente a preferência das abelhas, o que pode aumentar a eficiência na polinização.

A pesquisa revelou que as abelhas preferem bullseyes maiores. Elas também voam 25% mais rápido entre discos artificiais com padrões maiores. Isso sugere que flores com bullseyes mais proeminentes podem ser mais atrativas para os polinizadores, melhorando a eficiência de ambos os lados – tanto das abelhas quanto das flores.

Os padrões nas pétalas são fundamentais para guiar insetos, como abelhas, até o néctar e o pólen no centro das flores. Apesar de sua importância para a reprodução das plantas, pouco se sabia até agora sobre como esses padrões se formam. Para preencher essa lacuna, os cientistas combinaram biologia do desenvolvimento, biologia evolutiva e modelagem computacional para estudar o fenômeno. O estudo focou na planta Hibiscus trionum, que possui um padrão em forma de alvo (bullseye) nas pétalas.

Os pesquisadores observaram três variedades de hibisco com bullseyes de tamanhos distintos: H. richardsonii (com bullseye pequeno), H. trionum (tamanho médio) e uma linha transgênica de H. trionum (bullseye grande). O estudo revelou que o padrão é definido muito antes de ser visível nas pétalas em crescimento. Esse prepatterning cria uma espécie de "tela" onde cada parte da pétala já está programada para desenvolver cores e texturas específicas.

Os resultados indicam que as plantas têm a capacidade de controlar e modificar esses padrões de diversas formas, seja durante a fase de prepatterning, seja ajustando o crescimento das células posteriormente. Essas adaptações podem ter implicações evolutivas, oferecendo uma vantagem competitiva para atrair polinizadores e até mesmo influenciar a diversidade das plantas.

Edwige Moyroud, líder da pesquisa, explica que essa diversidade é resultado da capacidade das plantas de gerar variações nos padrões de suas pétalas. “Ao estudar como os padrões de bullseyes mudam, estamos tentando entender como a natureza gera a biodiversidade”, disse Moyroud. A descoberta de que esses padrões são planejados de forma antecipada desafia a visão de que os processos mais importantes ocorrem apenas nas fases finais do desenvolvimento das flores.

Lucie Riglet, autora principal do estudo, desenvolveu uma técnica para observar o desenvolvimento inicial das pétalas de hibisco. Ela descobriu que o padrão começa a se formar quando a pétala ainda é verde e possui cerca de 700 células. Mesmo sem pigmentação visível, as células em uma área específica começam a se diferenciar em tamanho, marcando o início da formação do bullseye.

Uma das grandes questões levantadas pelo estudo foi como as plantas mantêm as proporções desses padrões durante o crescimento, uma vez que as pétalas aumentam de tamanho em até 100 vezes. Usando modelos computacionais, os pesquisadores descobriram que as plantas podem ajustar a expansão e divisão celular para garantir que os padrões permaneçam proporcionais.

Além das implicações biológicas, o estudo destacou a importância desses padrões para a atração de polinizadores. Em experimentos com discos florais artificiais, as abelhas preferiram bullseyes maiores e foram mais eficientes ao forragear, visitando mais flores em menos tempo. Isso sugere que o tamanho do bullseye pode influenciar diretamente o sucesso reprodutivo das plantas.

Essas descobertas abrem caminho para pesquisas futuras sobre como os padrões nas pétalas influenciam a evolução das espécies vegetais. O estudo sugere que o prepatterning nas pétalas pode ter origens evolutivas antigas e que os mecanismos usados para criar padrões em flores podem ser aplicados a outros órgãos das plantas, como as folhas.

Essa pesquisa é especialmente relevante para a conservação de plantas como H. richardsonii, uma espécie criticamente ameaçada, enquanto H. trionum, que tem um bullseye maior, é amplamente distribuída. Estudos adicionais serão necessários para entender se o tamanho do bullseye contribui para o sucesso reprodutivo e a atração de polinizadores.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1126/sciadv.adp5574