Reofitismo : desde a taxonomia aos mecanismos regulatórios - Costa, Laís Mara Santana (2021)
Reófitas constituem um grupo biológico de plantas tolerantes a inundação que na natureza são confinadas a leitos de rios e córregos de água corrente e são submetidas a inundações periódicas ao longo do ano. O reofitismo está presente tanto em plantas avasculares (hepáticas, antóceros e musgos), quanto em plantas vasculares (pteridófitas, licófitas, gimnospermas e angiospermas). O livro Rheophytes of the world, juntamente com o seu complemento, publicados em 1981 e 1987, respectivamente, constituem as referências mundiais sobre o reofitismo em plantas. Embora mais de 35 anos tenham-se passado desde da publicação do primeiro censo de reófitas, nenhum pesquisador atualizou o número de táxons desse grupo biológico em plantas com sementes e/ou compilou dados sobre essas espécies a partir da literatura. Além disso, havia falta de uma caracterização morfológica, bioquímica, e molecular em resposta a inundação em espécies reófitas na literatura publicada. No primeiro artigo dessa tese (Capítulo II), revisamos os principais tópicos associados ao reofitismo, incluindo características morfológicas, estudos genéticos, distribuição geográfica, conservação e aspectos evolutivos. Além disso, atualizamos o checklist global de reófitas, considerando os dois grupos de plantas com semente (gimnospermas e angiospermas). E por fim, demonstramos a distribuição do reofitismo na filogenia das angiospermas e estimamos a distribuição geográfica e a riqueza de táxons selecionados no mapa mundial pela primeira vez. Compilamos um conjunto de dados composto por 1368 táxons (incluindo reófitas obrigatórias, facultativas e não classificadas) distribuídos em 114 famílias e 508 gêneros em angiospermas e quatro táxons em gimnospermas (família Podocarpaceae). Das 114 famílias plotadas na filogenia das angiospermas, pelo menos 80 possuem reófitas obrigatórias. A distribuição geográfica das reófitas em plantas com flores, conforme o esperado com base no primeiro censo desse grupo biológico, está principalmente localizada nas regiões tropicais e subtropicais. Uma alta riqueza de táxons reofíticos foi encontrada principalmente no sul do México, sul da China, Ilha do Bornéu e norte e leste da Austrália. Em contraste, a distribuição geográfica de reófitas em gimnospermas está restrita à Nova Caledônia e à Tasmânia. No segundo artigo dessa tese (Capítulo III), caracterizamos aspectos morfológicos, bioquímicos e expressão gênica de Dyckia brevifolia, uma reófita ameaçada de extinção e nativa do Brasil. Plântulas dessa bromélia foram expostas a submersão completa e recuperação em dois intervalos de tempo: um estresse curto (10 dias de submersão completa com 5 dias de recuperação), e um estresse longo (30 dias de submersão completa com 15 dias de recuperação). Dyckia brevifolia demonstrou ter adaptações importantes à tolerância à inundação, que incluem estratégia quiescente que restringe o cresci mento debaixo d’água, conservação do conteúdo de clorofilas, carotenóides e proteínas durante a submersão, restrição do catabolismo de carboidratos (principalmente amido) e um eficiente sistema de desintoxicação de espécies reativas de oxigênio (ROS), principalmente para o peróxido de hidrogênio (H2O2) quando completamente submersa. Durante o período de recuperação após a reexposição à atmosfera, a espécie também exibe características adaptativas importantes, como manutenção da turgidez das rosetas, retomada do crescimento rápido, recuperação total de açúcares solúveis, aumento do conteúdo de clorofilas e carotenóides e capacidade ativa de mitigar ROS nos primeiros quinze dias após a reoxigenação. Tomados em conjunto, esses resultados demonstram que as plântulas dessa bromélia apresentam importantes adaptações ao estresse de inundação e são bem adaptadas ao ambiente reofítico.