{"id":71108,"date":"2017-08-21T14:30:02","date_gmt":"2017-08-21T17:30:02","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=71108"},"modified":"2017-08-21T09:24:27","modified_gmt":"2017-08-21T12:24:27","slug":"impressoes-metabolicas-contam-a-historia-evolutiva-das-plantas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/impressoes-metabolicas-contam-a-historia-evolutiva-das-plantas\/","title":{"rendered":"Impress\u00f5es metab\u00f3licas contam a hist\u00f3ria evolutiva das plantas"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>No p\u00e1ramo, um ecossistema encontrado no alto da cordilheira dos Andes, existe um g\u00eanero de plantas end\u00eamicas chamado\u00a0Espeletia<\/i>\u00a0que pode servir de chave para entender a especia\u00e7\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies ao longo da hist\u00f3ria dos andes sul-americanos.<\/p>\n

Em artigo publicado no dia 18 de agosto na\u00a0Scientific Reports, pesquisadores da Faculdade de Ci\u00eancias Farmac\u00eauticas de Ribeir\u00e3o Preto da Universidade de S\u00e3o Paulo (FCFRP-USP), em Ribeir\u00e3o Preto, descrevem pela primeira vez como as\u00a0Espeletia<\/i>\u00a0se distribuem geograficamente a partir da an\u00e1lise das suas impress\u00f5es metab\u00f3licas.<\/p>\n

O estudo possibilitou a confirma\u00e7\u00e3o de uma antiga hip\u00f3tese sobre a hist\u00f3ria evolutiva desse g\u00eanero que habita o ecossistema de alta montanha mais diverso do planeta \u2013 s\u00f3 de\u00a0Espeletia<\/i>\u00a0s\u00e3o 72 esp\u00e9cies descritas.<\/p>\n

Trabalhos do tipo costumam ser feitos com ferramentas gen\u00f4micas, an\u00e1lise de marcadores do DNA ou por compara\u00e7\u00f5es morfol\u00f3gicas. Mas a partir do uso da metabol\u00f4mica \u2013 que lida com o estudo do conjunto de subst\u00e2ncias qu\u00edmicas produzidas por um organismo, produtos do metabolismo \u2013, os pesquisadores conseguiram mapear a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica das esp\u00e9cies a partir da combina\u00e7\u00e3o de t\u00e9cnicas de an\u00e1lise de extratos de plantas, dados geogr\u00e1ficos e estat\u00edstica multivariada.<\/p>\n

\u201cBasicamente, pegamos a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica das esp\u00e9cies de\u00a0Espeletia<\/i>, o metaboloma, e vimos que havia uma rela\u00e7\u00e3o com a origem geogr\u00e1fica delas, em que esp\u00e9cies presentes na mesma localidade apresentam perfis qu\u00edmicos semelhantes. Essa rela\u00e7\u00e3o j\u00e1 tinha sido encontrada com base em marcadores moleculares, por\u00e9m numa escala geogr\u00e1fica maior. Isso mostra que a geografia dos Andes n\u00e3o s\u00f3 determinou a evolu\u00e7\u00e3o deste grupo de plantas, e possivelmente tamb\u00e9m de outras na regi\u00e3o, mas tamb\u00e9m moldou a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica destas esp\u00e9cies\u201d, disse\u00a0Federico Padilla, um dos autores do artigo, \u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP.<\/p>\n

O estudo est\u00e1 relacionado ao Projeto Tem\u00e1tico\u00a0\u201cEstudos morfoanat\u00f4micos, metabol\u00f4micos e moleculares como subs\u00eddios \u00e0 sistem\u00e1tica de esp\u00e9cies de Asteraceae e acesso ao seu potencial farmacol\u00f3gico\u201d\u00a0e a um\u00a0Aux\u00edlio \u00e0 Pesquisa\u00a0apoiados pela FAPESP.<\/p>\n

Os pesquisadores destacam que modelos an\u00e1logos ao descrito no artigo podem ser empregados para obter \u201cimpress\u00f5es metab\u00f3licas\u201d de outras plantas com a finalidade de mapear sua origem geogr\u00e1fica..<\/p>\n

\u201cEsse novo modelo poder\u00e1 ser usado na agricultura, com plantas medicinais ou at\u00e9 mesmo pela pol\u00edcia, para identificar, por exemplo, a origem da maconha consumida em uma determinada regi\u00e3o\u201d, disse o professor\u00a0Fernando Batista da Costa, orientador do estudo de Padilla e coautor do artigo publicado na\u00a0Scientific Reports<\/i>.<\/p>\n

Os pesquisadores contam que com a t\u00e9cnica \u00e9 poss\u00edvel estudar de uma s\u00f3 vez praticamente todos os metab\u00f3litos produzidos por uma determinada planta.<\/p>\n

\u201cNa fitoqu\u00edmica cl\u00e1ssica, estud\u00e1vamos uma planta por vez e, usualmente, identific\u00e1vamos poucas subst\u00e2ncias qu\u00edmicas. Agora, com as novas t\u00e9cnicas e equipamentos \u2013 como o cromat\u00f3grafo l\u00edquido acoplado a espectrometria de massas que usamos \u2013, podemos reunir 100 ou mais extratos de plantas de uma s\u00f3 vez e obter uma matriz de dados representando putativamente mais de mil subst\u00e2ncias qu\u00edmicas\u201d, disse Padilla.<\/p>\n

A pesquisa teve a colabora\u00e7\u00e3o do bi\u00f3logo\u00a0Mauricio Diazgranados, do Royal Botanic Gardens, Kew, no Reino Unido. \u201cEle forneceu o material coletado durante mais de tr\u00eas anos em p\u00e1ramos na Venezuela e Col\u00f4mbia, num projeto que envolveu seu doutorado em filogenia e taxonomia. Depois do envio das amostras, foram mais tr\u00eas anos fazendo an\u00e1lises metabol\u00f4micas e empregando ferramentas computacionais\u201d, disse Padilla.<\/p>\n

Barreira andina<\/b><\/p>\n

O trabalho agora publicado confirma uma hip\u00f3tese levantada por pesquisadores do Museu Nacional de Hist\u00f3ria Natural dos Estados Unidos, Smithsonian, na d\u00e9cada de 1990 \u2013 e sustentada parcialmente at\u00e9 ent\u00e3o por marcadores moleculares \u2013, sobre a origem e as rotas de migra\u00e7\u00e3o de\u00a0Espeletia<\/i>\u00a0pelo norte dos Andes.<\/p>\n

De acordo com a hip\u00f3tese, as plantas se diversificaram quando a primeira popula\u00e7\u00e3o do g\u00eanero come\u00e7ou a se expandir em duas dire\u00e7\u00f5es a partir da cordilheira de M\u00e9rida, a mais elevada na Venezuela. Uma parte se espalhou pelos Andes Venezuelanos, enquanto a outra colonizou os Andes Colombianos e o norte do Equador.<\/p>\n

\u201cHistoricamente, esse tipo de an\u00e1lise tem sido feito com base em marcadores moleculares (genes). Por\u00e9m, em grupos de esp\u00e9cies de evolu\u00e7\u00e3o recente, como \u00e9 o caso do g\u00eanero\u00a0Espeletia\u00a0<\/i>, esse tipo de an\u00e1lise n\u00e3o consegue determinar muito bem as tend\u00eancias biogeogr\u00e1ficas mais espec\u00edficas, identificando apenas dois grupos: esp\u00e9cies da Venezuela e da Col\u00f4mbia\u201d, disse Padilla.<\/p>\n

A confirma\u00e7\u00e3o da antiga hip\u00f3tese veio ap\u00f3s o estudo dos metab\u00f3litos secund\u00e1rios \u2013 subst\u00e2ncias qu\u00edmicas relacionadas \u00e0 adapta\u00e7\u00e3o das plantas no ecossistema \u2013, que possibilitou analisar padr\u00f5es de distribui\u00e7\u00e3o e como elas se diversificaram quimicamente nos p\u00e1ramos colombianos.<\/p>\n

\u201cCada tipo de marcador tem vantagens e desvantagens. As esp\u00e9cies vegetais, diferentemente dos animais, n\u00e3o conseguem se movimentar para se adaptar a determinado ambiente. Elas precisam produzir v\u00e1rios compostos qu\u00edmicos que v\u00e3o servir como mecanismos de adapta\u00e7\u00e3o ao lugar onde crescem\u201d, disse Batista da Costa.<\/p>\n

Vale destacar que o ecossistema dos p\u00e1ramos \u00e9 extremamente fragmentado, como resultado da topografia dos Andes. Dessa forma, eles s\u00e3o compar\u00e1veis biol\u00f3gica e geograficamente aos arquip\u00e9lagos.<\/p>\n

Essas \u201cilhas\u201d continentais formadas por vegeta\u00e7\u00e3o de pastagem aberta, separadas por densas florestas ou vales andinos profundos, contribu\u00edram para que as esp\u00e9cies que ali habitam tivessem pouca ou nenhuma comunica\u00e7\u00e3o com outros p\u00e1ramos.<\/p>\n

De acordo com estudo feito na USP, esse isolamento geogr\u00e1fico foi definitivo principalmente para esp\u00e9cies com dispers\u00e3o de sementes limitada que tamb\u00e9m carecem de polinizadores de longa dist\u00e2ncia, como \u00e9 o caso das\u00a0Espeletia<\/i><\/p>\n

\u201cComprovamos que h\u00e1 especia\u00e7\u00e3o alop\u00e1trica, ou por barreira geogr\u00e1fica. Isso nos remete a Darwin, que prop\u00f4s esse tipo de especia\u00e7\u00e3o em sua teoria evolutiva com base nas Ilhas Gal\u00e1pagos. L\u00e1, ele viu que diferentes ilhas tinham diferentes esp\u00e9cies e que aquelas esp\u00e9cies estavam relacionadas entre si\u201d, disse Batista da Costa.<\/p>\n

Com a an\u00e1lise da composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica das\u00a0Espeletia<\/i>, os pesquisadores observaram que as esp\u00e9cies que est\u00e3o em diferentes p\u00e1ramos s\u00e3o n\u00e3o s\u00f3 morfol\u00f3gica e geneticamente diferentes, como tamb\u00e9m s\u00e3o quimicamente diversas.<\/p>\n

\u201cEm cada p\u00e1ramo as esp\u00e9cies acumulam majoritariamente diferentes subst\u00e2ncias qu\u00edmicas que est\u00e3o possivelmente relacionadas com a adapta\u00e7\u00e3o das esp\u00e9cies \u00e0quele determinado local. Comprovamos a partir de evid\u00eancias qu\u00edmicas que houve especia\u00e7\u00e3o alop\u00e1trica naqueles p\u00e1ramos e grupo de esp\u00e9cies, como havia sido proposto na d\u00e9cada de 1990\u201d, disse Padilla.<\/p>\n

Padilla iniciou o\u00a0doutorado, tamb\u00e9m sobre\u00a0Espeletia<\/i>, na USP e atualmente est\u00e1 fazendo um est\u00e1gio de pesquisa na Universidade de Hohenheim, Alemanha.<\/p>\n

\u201cEstou estudando agora a parte gen\u00e9tica para identificar se as diferen\u00e7as metab\u00f3licas encontradas nas esp\u00e9cies de cada p\u00e1ramo s\u00e3o devido a diferen\u00e7as gen\u00e9ticas ou se h\u00e1 simplesmente uma diferen\u00e7a na express\u00e3o de determinados genes \u2013 se esses genes s\u00e3o silenciados ou t\u00eam uma muta\u00e7\u00e3o\u201d, disse.<\/p>\n

O artigo\u00a0Biogeography shaped the metabolome of the genus Espeletia: a phytochemical perspective on an Andean adaptive radiation<\/i>, de Guillermo F. Padilla-Gonz\u00e1lez, Maur\u00edcio Diazgranados e Fernando D. da Costa , pode ser lido na\u00a0Scientific Reports<\/i>\u00a0em\u00a0www.nature.com\/articles\/s41598-017-09431-7<\/a><\/b>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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