Evolução e Comportamento Animal – Palestra Prof. César Ades

Palestra do saudoso Professor César Ades, do Instituto de Psicologia da USP, intitulada “Evolução e Comportamento Animal”, realizada durante a comemoração do aniversário de Charles Darwin no Museu de Zoologia, ano de 2010.

Nesta palestra, Prof. César dá um apanhado geral sobre comportamento animal, sua relação com a evolução biológica, e comenta sobre alguns resultados de suas pesquisas e de seus alunos.

Algumas partes prévias e posteriores à palestra foram deixadas propositalmente, como um registro e recordação da imagem e palavras do Prof. César.

Realizada no dia 27 de fevereiro de 2010

Fonte Ethos Animal

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Darwin e o significado das flores

por Oliver Sacks

Polinização das flores

 Os seres humanos não estão ligados só a macacos e outros bichos, mas também às plantas. Vegetais e animais, sabemos hoje, têm 70% do DNA em comum. Mas devido à seleção natural, cada espécie é única e cada indivíduo é singular.

Todos conhecem a versão canônica da história de Charles Darwin: o embarque no Beagle aos 22 anos, para uma viagem aos confins da terra; Darwin na Patagônia; Darwin no pampa argentino (conseguindo laçar as patas do seu próprio cavalo); Darwin pela América do Sul, coletando os ossos de gigantescos animais extintos; Darwin na Austrália, antes de perder a fé religiosa, espantado ao ver um canguru pela primeira vez ("dois Criadores distintos devem ter atuado nesse caso"). E, claro, Darwin nas Galápagos, observando como os pássaros - chamados tentilhões - de cada ilha eram diferentes, começando a experimentar a mudança sísmica na compreensão de como evoluem os seres vivos que, um quarto de século mais tarde, resultaria na publicação de A Origem das Espécies.

É aqui que a história atinge o seu clímax, com o lançamento de A Origem em novembro de 1859, e tem uma espécie de pós-escrito elegíaco: uma visão de Darwin mais velho e doente, ao longo dos vinte e poucos anos de vida que ainda lhe restaram, vagando pelos seus jardins de Down House sem nenhum plano ou finalidade especial, talvez escrevendo mais um ou dois livros, mas com a grande obra da sua vida há muito consumada.

Darwin

Nada poderia estar mais longe da verdade. Darwin continuava intensamente sensível tanto às críticas quanto aos indícios que davam apoio à sua teoria da seleção natural, e isso o levou a lançar não menos que cinco edições da Origem. É verdade que se refugiou no seu jardim e nas suas estufas depois de 1859 (havia um vasto terreno em torno de Down House, com cinco estufas), mas para Darwin tanto um quanto as outras se transformaram em verdadeiras máquinas bélicas, das quais arremessava mísseis de provas sobre os céticos do lado de fora - descrições de estruturas e comportamentos vegetais fora do comum, que seriam muito difíceis de atribuir a uma Criação ou a um Plano particular - um corpo de provas, em favor da evolução e da seleção natural, ainda mais irresistível que o apresentado em A Origem.

Estranhamente, mesmo os estudiosos de Darwin prestam relativamente pouca atenção a essa obra botânica, muito embora ela se componha de seis livros e mais de setenta artigos. Assim, Duane Isely, em seu livro One Hundred and One Botanists (Cento e Um Botânicos), de 1994, diz que embora mais tenha sido escrito acerca de Darwin do que sobre qualquer outro biólogo de todos os tempos, ele raramente é apresentado como botânico. O fato de ter escrito vários livros sobre suas pesquisas com plantas é mencionado em grande parte dos estudos a seu respeito, mas de passagem, mais ou menos no tom em que se diria: "Bem, todo grande homem precisa se divertir de vez em quando."

Darwin cresceu numa família de botânicos - seu avô, Erasmus Darwin, escrevera um longo poema em dois volumes intitulado O Jardim Botânico, e o próprio Charles foi criado numa casa cujos extensos jardins continham, além de flores, uma variedade de macieiras produzida por hibridação, para obter maior vigor. Durante seus estudos universitários, em Cambridge, as únicas aulas que Darwin nunca deixou de assistir foram as do botânico J. S. Henslow, e foi ele que, reconhecendo as qualidades extraordinárias do aluno, recomendou-o para uma posição a bordo do Beagle.

Foi para Henslow que Darwin escreveu cartas muito detalhadas, repletas de observações sobre a fauna, a flora e a geologia dos lugares que visitava. E foi para Henslow que Darwin, nas ilhas Galápagos, coletou cuidadosamente todas as plantas em flor, assinalando como as diferentes ilhas do arquipélago muitas vezes apresentavam espécies diferentes de um mesmo gênero. Esse se tornaria um indício crucial nas suas reflexões sobre o papel da divergência geográfica na origem de novas espécies.

Embora Darwin não tivesse o menor problema em definir-se como geólogo (escreveu três livros de geologia baseados nas observações reunidas durante a viagem do Beagle, e concebeu uma teoria de notável originalidade sobre a origem dos atóis de coral, que só seria confirmada experimentalmente na segunda metade do século XX), sempre reafirmava que não era botânico. Um dos motivos era que a botânica continuava a ser uma disciplina quase totalmente descritiva e taxionômica - as plantas eram identificadas, classificadas e ganhavam um nome, mas nunca eram investigadas. E Darwin era antes de mais nada um investigador, preocupado com o como e o porquê da estrutura e do comportamento das plantas, não só com a sua descrição.

Darwin

A botânica não funcionava para Darwin como um mero passatempo ou distração, como era o caso de tantos vitorianos. Para ele, o estudo das plantas vinha sempre impregnado de finalidade teórica, e esta tinha a ver com a evolução e a seleção natural. Era, como escreveu seu filho Francis: como se ele estivesse repleto de um poder de teorização permanentemente pronto a escoar por qualquer canal ao menor movimento, de maneira que nenhum fato, por mais ínfimo que fosse, jamais deixava de provocar uma torrente de teorias.

E o fluxo corria nos dois sentidos. O próprio Darwin disse várias vezes que "ninguém pode ser um bom observador se não for um teorizador ativo".

No século XVIII, o cientista sueco Lineu havia demonstrado que as flores continham órgãos sexuais (pistilos e estames), e neles baseara as suas classificações. Quase universalmente, porém, acreditava-se que as flores se autofecundavam - por que outro motivo, afinal, elas teriam tanto órgãos masculinos quanto femininos? O próprio Lineu fez graça com a ideia, retratando uma flor, com seus nove estames e um pistilo, como a alcova em que uma donzela vivia cercada por nove amantes. Ideia semelhante aparece no segundo volume da obra do avô de Darwin, O Jardim Botânico, intitulado "Os Amores das Plantas". Foi nessa atmosfera que cresceu o jovem Charles Darwin.

Um ano ou dois depois do seu regresso da viagem no Beagle, no entanto, Darwin sentiu-se obrigado, por motivos teóricos, a questionar a ideia da autofertilização. Num caderno de notas de 1837, escreveu: "Será que as plantas que têm órgãos masculinos e femininos ainda assim não sofrem a influência de outras plantas?" Para que as plantas evoluíssem, raciocinou ele, a fertilização ou fecundação cruzada era fundamental - de outro modo, mudança alguma, modificação alguma jamais poderia ocorrer, e o mundo se veria obrigatoriamente povoado por uma única planta capaz de se reproduzir sozinha, em vez de apresentar a extraordinária quantidade de espécies que na verdade possuía. No início da década de 1840, Darwin começou a pôr sua teoria à prova, dissecando uma variedade de flores (entre elas rododendros e azaléias) e demonstrando que muitas delas apresentavam estruturas destinadas a impedir ou minimizar a autopolinização.

Mas foi só depois da publicação de A Origem das Espécies, em 1859, que Darwin pôde dedicar toda sua atenção às plantas. E enquanto seu trabalho botânico anterior era primariamente de coleta e observação, a partir daí as experiências se tornaram seu principal meio de obtenção de novos conhecimentos.

Ele havia observado, como outros antes dele, que as flores das prímulas ou primaveras podiam apresentar dois aspectos diferentes: um em forma de "alfinete", com o estilete - a parte fêmea da flor - mais longo, e outro em forma de "borla", com o estilete bem mais curto. Até então, ninguém atribuía significado especial algum a essa diferença. Mas Darwin tinha as suas suspeitas e, examinando maços de primaveras que seus filhos lhe traziam, descobriu que a proporção entre "alfinetes" e "borlas" era exatamente de um para um.

A imaginação de Darwin foi imediatamente espicaçada: a proporção de um para um era o que geralmente se encontrava nas espécies em que machos e fêmeas são distintos - será então que as flores de estilete mais longo, embora hermafroditas, não estariam no processo de se transformar em "flores-fêmeas", e as de estilete curto em "flores-machos"? O que ele tinha à sua frente seriam na verdade formas intermediárias, a evolução em andamento? A idéia era muito boa, mas não se sustentava, pois as flores de estilete mais curto, os supostos "machos", produziam tantas sementes quanto as "fêmeas" de estilete mais comprido. O que ele contemplava era (como diria o seu amigo T. H. Huxley) "o assassinato de uma belíssima hipótese por um fato feiíssimo".

Qual seria, então, o significado dessa diferença entre estiletes e da proporção de um para um em que apareciam? Desistindo de teorizar, Darwin dedicou-se à experimentação. Penosamente, pôs-se a agir ele mesmo como polinizador, estendendo-se de bruços no jardim e transferindo grãos de pólen de uma flor de estilete longo para outra de estilete longo, de uma flor de estilete curto para outra de estilete curto, de uma de estilete longo para outra de estilete curto e vice-versa. Quando as plantas produziram sementes, ele as coletou, pesou e descobriu que as maiores quantidades de sementes vinham das flores submetidas à fecundação cruzada.

Ele concluiu que a heterostilia, em que as plantas apresentam estiletes de comprimento diferente, seria um recurso que a evolução fizera surgir a fim de facilitar a fertilização cruzada - e que o cruzamento aumentava o número e a vitalidade das sementes. Mais tarde, Darwin escreveria: "Acho que nada na minha vida de cientista me deu tanta satisfação quanto descobrir o significado da estrutura dessas plantas."

Rosa

Embora o assunto tenha continuado a representar um interesse especial para Darwin (que publicou um livro a respeito, em 1877, chamado As Diferentes Formas de Flores em Plantas da Mesma Espécie), sua preocupação central era saber de que maneira as plantas floríferas se adaptavam ao uso de insetos como agentes da sua fertilização. Sabia-se que os insetos eram atraídos por certas flores, pousavam nelas e podiam emergir cobertos de pólen. Mas ninguém concluíra que isso tivesse muita importância, pois todos supunham que as flores se autopolinizassem.

Darwin já desconfiava disso em 1840, e na década seguinte pôs cinco de seus filhos para trabalhar, determinando as rotas de vôo de mamangavas (bumblebees) do sexo masculino. Admirava especialmente as orquídeas nativas que se desenvolviam nas campinas em torno de Down, e decidiu começar por elas. Em seguida, com a ajuda de amigos e correspondentes que lhe enviavam orquídeas para estudo, especialmente o botânico Joseph Dalton Hooker, diretor do Kew Gardens, ampliou seus estudos de maneira a abordar orquídeas tropicais de todos os tipos.

O estudo das orquídeas progrediu com rapidez e, em 1862, Darwin enviou seu original para a impressão. O livro tinha um título tipicamente longo e explícito, à moda vitoriana: As Várias Maneiras Como as Orquídeas São Fertilizadas pelos Insetos. O que ele pretendia, ou esperava, ficava claro nas páginas de abertura:

Em meu volume Sobre a Origem das Espécies, apresentei apenas razões gerais em apoio à convicção de que, por uma lei quase universal da natureza, os seres orgânicos superiores requerem um cruzamento ocasional com outro indivíduo. Pretendo mostrar aqui que não falei sem ter entrado em nenhum detalhe. Este tratado me fornece ainda uma oportunidade para tentar mostrar que o estudo dos seres orgânicos pode ser tão interessante para o observador plenamente convencido de que a estrutura de cada um deles se deve a leis secundárias, quanto para aquele que encara cada pormenor ínfimo da estrutura como resultado da interposição direta do Criador.

Aqui, em termos da maior clareza, Darwin atira a luva, dizendo: "Expliquem melhor isto aqui - se puderem."

Darwin interrogava as orquídeas, interrogava as flores, como ninguém antes dele, e em seu livro sobre as orquídeas apresentava inúmeros detalhes, muito mais do que se pode encontrar em A Origem. E não porque fosse obsessivo ou pedante, mas por acreditar que cada detalhe era potencialmente significativo. Já disseram que Deus se encontra nos detalhes, mas para Darwin não era Deus, e sim a seleção natural, atuando no decorrer de milhões de anos, que se revelava claramente a partir dos detalhes, detalhes que só eram inteligíveis e faziam sentido à luz da história e da evolução. Suas pesquisas botânicas, escreveu seu filho Francis, forneceram um argumento contra os críticos que dogmatizavam com liberdade a respeito da inutilidade de certas estruturas, e da consequente impossibilidade de terem se desenvolvido por meio da seleção natural. Suas observações sobre as orquídeas permitiram a ele dizer: "Posso mostrar o significado de algumas dessas dobras e protuberâncias sem sentido aparente; quem poderá dizer agora que esta ou aquela estrutura não tem utilidade?"

Num livro de 1793, intitulado O Segredo da Natureza Revelado na Estrutura e Fertilização das Flores, o botânico alemão Christian Konrad Sprengel, observador extremamente cuidadoso, assinalara que as abelhas carregadas de pólen o transportavam de uma flor para outra. Darwin sempre achou esse livro "maravilhoso". Mas Sprengel, embora tenha chegado perto, deixou escapar o segredo final, pois ainda se encontrava preso à ideia lineana de que as flores se autofecundavam - e julgava que as flores da mesma espécie fossem essencialmente idênticas.

Rosas

Foi então que Darwin decifrou o segredo das flores, mostrando que as características especiais de cada uma - a variedade de padrões, cores, formas, néctares e perfumes atraentes aos insetos, levando-os a esvoaçar de uma planta a outra, e os recursos que asseguram que eles não deixem de colher o pólen antes de decolar da flor - eram todas "artimanhas", como ele dizia. Todas haviam sido produzidas pela evolução a serviço da fertilização cruzada.

O que antes era a imagem pitoresca de insetos zumbindo em torno de flores multicoloridas transformava-se, agora, num drama essencial da vida, cheio de significado e profundidade biológica. O colorido e o aroma das flores eram adaptados aos sentidos dos insetos. As abelhas são atraídas por flores azuis e amarelas, e ignoram as vermelhas, uma cor que não enxergam. Por outro lado, sua capacidade de ver além do violeta é explorada pelas flores que utilizam marcas ultravioletas, que dirigem as abelhas para os seus nectários. As borboletas, com uma boa visão do vermelho, fertilizam as flores vermelhas, mas ignoram as azuis e de cor violeta. As flores polinizadas por mariposas noturnas tendem a ser pobres em colorido, mas emanam perfume à noite. E as flores polinizadas por moscas, que vivem de matéria em decomposição, podem imitar o odor desagradável (para nós) da carne podre.

Não foi só a evolução das plantas, mas a coevolução de plantas e insetos, que Darwin ilustrou pela primeira vez. Assim, a evolução natural garantia que os órgãos bucais dos insetos se encaixassem na estrutura das suas flores prediletas - e aqui Darwin se permitiu um prazer especial, formulando algumas previsões. Examinando uma orquídea de Madagascar, dotada de um nectário de quase 30 centímetros de extensão, profetizou que um dia descobririam uma mariposa com uma probóscide do mesmo comprimento, capaz de chegar às suas profundezas; e tal mariposa foi finalmente descoberta, muitas décadas depois da sua morte.

A Origem foi um ataque frontal (embora apresentado com toda a delicadeza) ao criacionismo. Embora Darwin tenha tido o cuidado de pouco falar no livro sobre a evolução humana, as implicações da sua teoria eram perfeitamente claras. E o que provocou ultraje e tantas piadas foi a ideia de que o homem pudesse ser visto como um simples animal - um macaco - descendente de outros animais.

Para a maioria das pessoas, as plantas eram outra história - não se moviam nem sentiam nada; habitavam um reino próprio, separado do reino animal por um abismo gigantesco. A evolução das plantas, pressentiu Darwin, podia parecer menos relevante, ou menos ameaçadora, do que a evolução dos animais, sendo assim mais acessível à calma e à reflexão racional. De fato, escreveu ele a seu amigo botânico Asa Gray: "Ninguém mais percebeu que meu interesse principal, no livro sobre as orquídeas, era executar um 'movimento de flanco' contra o inimigo." Darwin nunca se mostrava beligerante, como o seu "cão de guarda" Huxley, mas sabia bem que uma batalha estava em curso, e não era avesso às metáforas militares.

O que emana do livro sobre as orquídeas, no entanto, não é o tom belicoso ou a veia polêmica - é a alegria franca, o encantamento diante do que ele via. Esse deleite e essa exuberância explodiam nas suas cartas:

Você não pode imaginar o quanto as orquídeas me deliciaram. Que lindas estruturas! A beleza das partes adaptadas me parece sem igual. Fiquei quase louco diante da fartura de orquídeas. Uma flor esplêndida de Catasetum, a orquídea mais linda que já vi. Feliz do homem que chegou a ver bandos de abelhas voando em torno de uma Catasetum, com a polínia colada às costas! Nunca me interessei tanto na vida por um assunto quanto esse das orquídeas.

Mas as plantas precisam sobreviver, florescer e encontrar (ou criar) nichos no mundo, para que consigam chegar ao ponto de se reproduzirem. Daí o interesse equivalente de Darwin pelos sistemas e adaptações por meio dos quais as plantas sobreviveram e seus estilos de vida variados e às vezes surpreendentes, envolvendo inclusive órgãos sensoriais e capacidades motoras comparáveis às dos animais.

Em 1860, durante uma viagem de férias, Darwin encontrou pela primeira vez as plantas insetívoras, pelas quais se apaixonou - o que desencadeou investigações que culminariam, quinze anos mais tarde, na publicação de Plantas Insetívoras. Esse volume tem um estilo fácil e agradável, e começa, como a maioria dos seus livros, com uma recordação pessoal:

Rosa

Fiquei surpreso ao descobrir como era grande o número de insetos capturados pelas folhas da sundew comum (Drosera rotundifolia), numa charneca de Sussex. Numa das plantas, todas as seis folhas haviam capturado presas. Muitas plantas causam a morte de insetos sem auferir com isso, até onde podemos perceber, qualquer vantagem; mas logo ficou evidente que a Drosera estava excelentemente adaptada à finalidade especial de capturar insetos.

A ideia da adaptação estava sempre no espírito de Darwin, e um exame da Drosera bastava para lhe mostrar que essas adaptações eram de um tipo novo, pois as folhas da planta, além de uma superfície pegajosa, eram cobertas de filamentos delicados, com glândulas nas pontas. Para que serviriam essas glândulas, ele se perguntou? "Se um pequeno objeto orgânico ou inorgânico é colocado em cima das glândulas do centro de uma folha", observou Darwin, elas transmitem um impulso motor aos tentáculos marginais. Os mais próximos são afetados primeiro, e lentamente se inclinam para o centro, e depois os mais distantes, até que todos ficam finalmente infletidos na direção geral do objeto.

Se o objeto não fosse nutritivo, porém, era rapidamente liberado.

Darwin conseguiu demonstrar esse fato dispondo fragmentos de clara de ovo em algumas folhas e, em outras, fragmentos de matéria inorgânica de tamanho semelhante. A matéria inorgânica era rapidamente liberada, mas a clara de ovo era retida, e estimulava a formação de um fermento e um ácido que em pouco tempo digeriam e absorviam o alimento. E coisa semelhante acontecia com os insetos, especialmente quando vivos. Assim, sem ter boca, entranhas ou nervos, a Drosera capturava a sua presa com eficiência e, lançando mão de enzimas digestivas especiais, conseguia absorvê-la.

Darwin examinou não só de que maneira a Drosera funcionava, mas também por que motivo ela adotara um estilo de vida tão fora do comum: observou que a planta crescia em charcos, locais de solo ácido, relativamente pobre em matéria orgânica e em nitrogênio assimilável. Poucas plantas conseguem sobreviver nessas condições, mas a Drosera encontrara um modo de absorver o nitrogênio diretamente dos insetos, em vez extraí-lo do solo. Admirado com a coordenação quase animal dos tentáculos da Drosera, que se fechavam em torno da presa como os de uma anêmona-do-mar, e pela capacidade quase animal de digestão da planta, Darwin escreveu a Asa Gray:

Você está sendo injusto quanto aos méritos da minha querida Drosera; ela é uma planta extraordinária, ou na verdade um animal muito sagaz. Vou acompanhar a Drosera até o dia da minha morte.

E mais entusiasmado ainda ficou com a Drosera depois de descobrir que um pequeno talho em uma das metades de uma folha paralisava apenas aquela metade, como se um nervo tivesse sido cortado. As folhas assim afetadas, escreveu ele, lembravam "um homem com a espinha quebrada e as extremidades inferiores paralisadas". Mais tarde, Darwin receberia espécimes de outra planta da família das droseráceas, a dionéia (planta nativa dos Estados Unidos, onde é conhecida como venus flytrap), que, no momento em que algo encosta em seus pelos, fecha as duas metades das suas folhas sobre o inseto e o aprisiona.

As reações da planta eram tão rápidas que Darwin se perguntou se não haveria alguma eletricidade envolvida, algo análogo a um impulso nervoso. Discutiu a questão com seu colega fisiologista Burdon Sanderson - e ficou encantado quando ele demonstrou que, de fato, uma corrente elétrica era gerada pelas folhas, e podia estimulá-las a se fecharem. "Quando as folhas são irritadas", explica Darwin em Plantas Insetívoras, "a corrente é perturbada da mesma forma como ocorre durante a contração do músculo de um animal."

Drosera

As plantas são geralmente consideradas seres imóveis e desprovidos de sentidos - mas as plantas insetívoras representavam uma refutação espetacular dessa ideia, e então, ansioso por estudar outros aspectos do movimento das plantas, Darwin começou a pesquisar as trepadeiras. Subir usando algum apoio era uma adaptação eficiente, que permitia às plantas prescindir de um tecido de sustentação rígido e usar outras plantas para se elevarem. E não havia um único meio de subir, mas vários. Havia as plantas que se enlaçavam em outras, as que se prendiam com as próprias folhas e as que se prendiam ao suporte por meio de gavinhas. Essas últimas eram as que mais fascinavam Darwin - ele quase tinha a impressão de que possuíssem "olhos", "vasculhando" seus arredores à procura do suporte mais conveniente.

Para Darwin, as plantas que se enlaçam em outras, como as lianas, eram as ancestrais das outras trepadeiras, e ele achava que as plantas dotadas de gavinhas tinham evoluído a partir delas; as que se prendiam com as próprias folhas, por sua vez, teriam descendido das plantas dotadas de gavinhas. Cada um desses desenvolvimentos abria a possibilidade de ocupar novos nichos - novos papéis para o organismo no seu meio. Assim, as trepadeiras tinham evoluído ao longo do tempo - não tinham sido criadas todas num mesmo instante, por um ato divino. Mas como teriam começado a subir? Darwin observara movimentos de torção nos caules, nas folhas e nas raízes de todas as plantas que examinara, e esses movimentos (que ele chamava de circum-nutação) também podiam ser observados em todas as plantas "inferiores": as cicadáceas, as samambaias e até as algas marinhas. Quando as plantas crescem na direção da luz, não se estiram verticalmente, mas vão se torcendo, descrevendo um movimento de saca-rolha, na direção da luz. A circum-nutação, concluía Darwin, era uma disposição universal das plantas, antecessora de todos os outros movimentos giratórios nos vegetais.

Essas ideias, juntamente com dezenas de belíssimas experiências, foram expostas em seu último livro de botânica, O Poder do Movimento nas Plantas, publicado em 1880. Entre as muitas experiências encantadoras e engenhosas que Darwin relata, figura uma em que, depois de plantar sementes de aveia, fez a luz incidir sobre elas de diferentes direções e constatou que as mudas sempre se inclinavam ou se retorciam na direção da luz, mesmo quando esta era tênue demais para ser percebida pelo olho humano. Existiria (como imaginava ele ser o caso da ponta das gavinhas) alguma região fotossensível, uma espécie de "olho", na extremidade das folhas das mudas? Criou pequenas tampas, escurecidas com nanquim, para cobrir a ponta das folhas, e constatou que, quando as usava, as plantas paravam de responder à luz. Ficava claro, concluiu ele, que quando a luz atingia a extremidade da folha estimulava essa parte da planta a liberar algum tipo de mensageiro que, chegando às partes "motoras" da muda, fazia com que se contorcesse na direção da luz. De maneira similar, Darwin constatou que as raízes primárias (ou radículas) das mudas, que precisam contornar todo tipo de obstáculos, eram extremamente sensíveis ao contato, à gravidade, à pressão, à umidade, a gradientes químicos etc. E escreveu:

Planta insetívora

Não existe estrutura mais admirável nas plantas, no que diz respeito à função, do que a extremidade da radícula. Não estou exagerando ao afirmar que a extremidade da radícula atua como o cérebro dos animais inferiores, recebendo impressões dos órgãos dos sentidos e dirigindo vários movimentos.

Mas como assinala Janet Browne, O Poder do Movimento nas Plantas foi "um livro inesperadamente polêmico". A ideia da circum-nutação foi amplamente criticada. Darwin sempre reconhecera que se tratava de um salto especulativo, mas a crítica mais contundente veio do botânico alemão Julius von Sachs, que, nas palavras de Janet Browne, reagiu com desprezo à sugestão de Darwin de que a extremidade da raiz pudesse ser comparada ao cérebro de um organismo simples, declarando que as técnicas experimentais domésticas de Darwin eram risivelmente deficientes.

Por mais improvisadas que as técnicas de Darwin pudessem ser, porém, suas observações eram precisas e corretas. A ideia de um mensageiro químico transmitido da extremidade sensitiva do broto para o seu tecido "motor" abriria caminho, cinquenta anos mais tarde, para a descoberta dos hormônios vegetais, como as auxinas, que, nas plantas, desempenham o mesmo papel do sistema nervoso nos animais.

Darwin passou quarenta anos inválido, com uma doença enigmática que o atacou desde sua volta das Galápagos. Às vezes, passava o dia inteiro vomitando, ou confinado ao seu sofá, e à medida que envelhecia apresentou também problemas cardíacos. Mas sua energia e criatividade intelectuais nunca diminuíram. Escreveu um total de dez livros depois de A Origem, muitos dos quais submeteu a extensas revisões - para não falar de dezenas de artigos e inúmeras cartas. Persistiu nos seus interesses variados por toda a sua vida.

Em 1877, por exemplo, publicou uma segunda edição, muito ampliada e revista, do seu livro sobre as orquídeas lançado originalmente quinze anos antes. Meu amigo Eric Korn, antiquário e especialista em Darwin, conta que recentemente teve nas mãos um exemplar desse livro, em cujas páginas encontrou o recibo de uma ordem postal de 1882, no valor de 2 shillings e 9 pence, assinada pelo próprio Darwin, em pagamento por um novo espécime de orquídea. Darwin morreria em abril daquele ano, mas ainda estava apaixonado pelas orquídeas, que continuava a colecionar para estudo, poucas semanas antes de morrer.

Seu último livro, A Formação do Mofo Vegetal Através da Ação dos Vermes, com Observações sobre os Hábitos Destes, publicado no ano anterior à sua morte, voltava a um dos seus temas favoritos - as minhocas, sobre as quais escrevera pela primeira vez mais de quarenta anos antes. Partindo de experiências domésticas realizadas em seu jardim, e extrapolando a partir delas, Darwin revelou que essas criaturas aparentemente insignificantes - até então qualificadas, nas raras vezes em que eram referidas, como uma praga - tinham sido instrumentais na transformação da geografia e da geologia da Terra, digerindo matéria orgânica e transformando-a em solo fértil. Segundo os cálculos de Darwin, apenas na Inglaterra as minhocas eram capazes de submeter mais de 100 bilhões de toneladas de terra a essa transformação num prazo de mil anos.

A beleza natural, para Darwin, não era apenas estética - sempre refletia a função e a adaptação em andamento. As orquídeas não eram apenas flores ornamentais, a serem exibidas em jardins ou ramalhetes; eram dispositivos fascinantes, exemplos da operação da imaginação da natureza, a seleção natural. As flores não precisavam de um Criador, mas eram totalmente inteligíveis como produtos do acaso e da seleção, de pequenas mudanças incrementais que se desdobravam ao longo de centenas de milhões de anos. Esse, para Darwin, era o significado das flores, o significado de todas as adaptações de plantas e animais, o significado da seleção natural.

Planta, pisun sativum

Diz-se muito que Darwin, mais que qualquer outro, ajudou a pôr fim ao "significado" do mundo - no sentido de uma intenção ou finalidade geral divina. De fato, no mundo de Darwin não existe intenção, desígnio e nem projeto; a seleção natural não tem direção nem finalidade, e nem algum objetivo em direção ao qual avance. O darwinismo, pelo que se afirma, representou o fim do pensamento teleológico. Ainda assim, seu filho Francis escreveu:

Um dos maiores serviços prestados pelo meu pai ao estudo da História Natural foi o renascimento da Teleologia. O evolucionista estuda a finalidade ou o significado de órgãos com o zelo do antigo teleologista, mas com um objetivo muito mais amplo e coerente. Ele tem a consciência revigorante de que está adquirindo não concepções isoladas da economia do presente, mas uma visão coerente tanto do presente quanto do passado. E mesmo quando não consegue descobrir a utilidade de alguma parte, ele pode, graças ao seu conhecimento da estrutura, decifrar a história das vicissitudes passadas da vida da espécie. Dessa maneira, o estudo das formas dos seres organizados adquire um vigor e uma unidade que antes lhe faltavam.

E isso, sugere Francis, "deve-se quase tanto aos trabalhos botânicos de Darwin quanto à Origem das Espécies".

Perguntando "Por quê?", procurando o significado das coisas (não num sentido final, mas no sentido imediato de seu uso ou finalidade), Darwin encontrou em seu trabalho de botânico as provas mais convincentes em apoio da evolução e da seleção natural. E, no processo, transformou a própria botânica de uma disciplina meramente descritiva numa ciência evolucionária. A botânica, na verdade, foi a primeira ciência evolucionária, e o trabalho de Darwin na área abriria caminho para todas as outras ciências evolucionárias - e para a descoberta, como define Theodosius Dobzhansky, de que "na biologia, nada faz sentido senão à luz da evolução".

Darwin define A Origem como "uma longa discussão". Suas obras botânicas, em contraste, eram mais pessoais e líricas, menos sistemáticas na forma, e obtinham seus efeitos por demonstração, não pelos argumentos. Asa Gray observou que, se o livro sobre as orquídeas "tivesse saído antes de A Origem, Darwin teria sido canonizado, em vez de anatematizado pelos teólogos naturais".

Linus Pauling assinala, num ensaio autobiográfico, que leu A Origem aos 10 anos de idade. Não fui tão precoce quanto ele, e com essa idade não teria sido capaz de acompanhar a "longa discussão" do livro. Mas tive um vislumbre da visão de mundo de Darwin no jardim da minha própria casa - um jardim que, nos dias de verão, enchia-se de flores e abelhas zumbindo de flor em flor. Foi minha mãe, que tinha inclinações botânicas, quem me explicou o que as abelhas estavam fazendo, com as patas amarelas de pólen, e como elas e as flores dependiam umas das outras.

Embora a maior parte das flores do jardim tivesse perfumes intensos e um colorido rico, também tínhamos dois pés de magnólia, com flores imensas, mas desprovidas de cor ou perfume. As flores de magnólia, quando maduras, ficavam cobertas de insetos diminutos, besouros minúsculos. As magnólias, explicou minha mãe, estavam entre as mais antigas das plantas floríferas, e tinham surgido mais ou menos 100 milhões de anos atrás, numa época em que os insetos "modernos", como as abelhas, ainda não tinham se desenvolvido. Por isso, precisavam contar com um inseto mais antigo, um besouro, para a sua polinização. As abelhas e as borboletas, as flores coloridas e perfumadas, não estavam pré-encomendadas, esperando nos bastidores para entrar em cena - e na verdade podiam nunca ter aparecido. Desenvolveram-se juntas, por etapas infinitesimais, ao longo de milhões de anos. A idéia de um mundo sem abelhas ou borboletas, de flores sem perfume ou cor, deixou-me num estado de profunda admiração.

A noção de extensões tão vastas de tempo e do poder de mudanças minúsculas e sem direção que, por acúmulo, criavam novos mundos - mundos de imensa riqueza e variedade - era vertiginosa. A teoria da evolução proporcionava, para muitos de nós, uma sensação de significado profundo e satisfação que a crença num Plano Divino jamais conseguiria transmitir. O mundo transformava-se numa superfície transparente, através da qual era possível ver toda a história da vida. A idéia de que ela podia ter transcorrido de outro modo, de que os dinossauros ainda poderiam estar percorrendo a face da terra, ou de que os seres humanos pudessem nunca ter aparecido, era estonteante. Fazia a vida parecer ainda mais preciosa, uma aventura extraordinária, sempre em andamento ("um glorioso acidente", nas palavras de Stephen Jay Gould), não fixada ou predeterminada, sempre suscetível à mudança e a novas experiências.

A vida no nosso planeta tem vários bilhões de anos de existência, e literalmente encarnamos essa história nas nossas estruturas, nos nossos comportamentos, nos nossos instintos, nos nossos genes. Nós, os seres humanos, retemos, por exemplo, os vestígios dos arcos branquiais, muito modificados, dos nossos ancestrais aquáticos - e inclusive os sistemas neurais que, no passado, controlavam o movimento dessas brânquias. Como escreveu Darwin em A Origem do Homem e a Seleção Sexual, "o homem ainda traz em sua estrutura corporal a marca indelével de sua origem primitiva".

Evolução

Em 1837, no primeiro de muitos cadernos de notas que manteria sobre "a questão das espécies", Darwin esboçou o desenho de uma árvore da vida. Sua forma muito ramificada, tão arquetípica e poderosa, refletia o equilíbrio entre evolução e extinção. Darwin sempre enfatizou a continuidade da vida, o quanto todos os seres vivos descendem de um ancestral comum e como, nesse sentido, somos todos ligados por parentesco. Desse modo, os seres humanos não estão ligados só aos macacos e aos outros animais, mas também às plantas. (As plantas e os animais, sabemos hoje, têm 70% do DNA em comum.) No entanto, devido ao grande motor da seleção natural - a variação - cada espécie é única e cada indivíduo também é singular.

A árvore da vida revela, à primeira vista, a antiguidade dos organismos vivos e o parentesco entre todos eles, e que existe (como Darwin definia antes a evolução) uma "descendência com modificação" a cada subdivisão dos seus ramos. Mostra também que a evolução nunca pára, nunca se repete, nunca volta atrás. Mostra ainda a irrevocabilidade da extinção - se um ramo é cortado, um certo caminho evolucionário se perde para sempre.

Eu me alegro com o conhecimento da minha singularidade, da minha antiguidade e do meu parentesco biológico com todas as demais formas de vida. Esse conhecimento me dá raízes, permite que me sinta à vontade no mundo natural, faz-me ter consciência do meu significado biológico, independentemente do meu papel no mundo cultural e humano. E embora a vida animal seja muito mais complexa que a vida vegetal, e a vida humana muito mais complexa que a dos outros animais, atribuo essa consciência do meu significado biológico à epifania de Darwin quanto ao significado das flores, e ao meu próprio vislumbre desse fato num jardim de Londres, quase uma vida inteira atrás.
  

Fonte: Revista Piaú

Para ler mais: 

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REFLEXÕES SOBRE A ATRIBUIÇÃO DA SENSIBILIDADE AS PLANTAS

INTELIGÊNCIA EM PLANTAS COMO UM FENÔMENO ECOFISIOLÓGICO

Darwin e o significado das flores

Ciência revela a inteligência das plantas

Ciência revela a inteligência das plantas

Floresta

 

Pesquisas recentes mostram que as plantas têm linguagem, memória, cognição e são capazes de fazer escolhas. Ao site de VEJA, pesquisadores desvendam o mecanismo da inteligência vegetal e mostram como as plantas passaram a dividir com os animais o status de criaturas autônomas e sensíveis

 

Plantas e sua "inteligência"

 

 

Em 1880, o naturalista britânico Charles Darwin foi o primeiro a escrever que as extremidades das raízes vegetais "agem como o cérebro de animais inferiores". Desde então, cientistas descobriram que as plantas atuam também como se tivessem linguagem, memória, visão, audição, defesas e cognição. Percebem-se como indivíduos e são capazes de fazer escolhas. Em outras palavras, elas têm o que Darwin previa no último parágrafo de seu livro O Poder do Movimento nas Plantas: inteligência.

As evidências para isso vêm de diversos países ao redor do globo, em instituições de pesquisa como a Universidade da Califórnia e a Universidade de Washington, nos Estados Unidos, o Instituto Max Planck e a Universidade de Bonn, na Alemanha, a Universidade de Lausanne, na Suíça, além de institutos de pesquisa no México, França, Itália e Japão.

Nos últimos meses, diversos estudos, publicados em revistas científicas como Nature, Science ou Plos One têm demonstrando o funcionamento dessas até então desconhecidas habilidades vegetais. E provado que as plantas estão longe de ser criaturas passivas, como se acreditava. Um dos estudos mais recentes, divulgado no fim do ano passado na revista Ecology Letters, mostrou como as plantas se comunicam por meio de compostos voláteis. Viajando pelo ar, eles avisam outras árvores sobre a presença de herbívoros potencialmente perigosos — as folhas recebem a mensagem e tornam-se mais resistentes às pragas.

Planta carnívora

“As plantas são capazes de comportamentos muitíssimo mais sofisticados do que imaginávamos”, afirma o biólogo Rick Karban, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, e principal autor do estudo sobre comunicação vegetal. “Elas passaram por uma seleção em que tiveram de lidar com os mesmos desafios que os animais e desenvolveram soluções que, às vezes, guardam semelhanças com as deles.” É o avanço dos estudos em biologia e fisiologia vegetal, aliado a tecnologias mais potentes para conduzir experimentos e recolher dados, que está fazendo com que os cientistas percebam que árvores e arbustos são criaturas sensíveis, que dividem o mesmo espaço com os animais na escala evolutiva.

A língua das plantas 

Quem está mostrando as evidências mais contundentes de uma cara característica animal — a linguagem — nos vegetais são pequenas artemísias. Há mais de uma década, Karban cuida do cultivo de quase cem delas em um campo aberto na Califórnia. Regularmente, suas folhas ganham pequenos cortes que imitam dentadas de insetos para que emitam os compostos orgânicos voláteis, conhecidos pela sigla VOC. O objetivo é entender o papel desses elementos perfumados na natureza, que parecem enviar mensagens muito precisas de uma planta para outra.

Com seu campo californiano, Karban não só provou que esses compostos existem, como percebeu que eles viajam a até 60 centímetros de distância e são percebidos por outros ramos da planta, por pés vizinhos da mesma espécie e, por vezes, por outras espécies que estão ao lado. “As plantas coordenam suas defesas e as de seus parentes”, afirma Karban, que estuda o tema há mais de trinta anos. “Esse e outros trabalhos indicam que a comunicação entre os vegetais é um fenômeno real que ocorre na natureza.”

Planta carnívora

Pelas contas do pesquisador, outros 48 estudos de comunicação vegetal confirmam que as plantas detectam esses sinais aéreos. E dominam mais de uma língua: algumas conseguem também enviar mensagens para predadores de herbívoros que, atraídos pelos compostos emitidos, evitam que as folhas sejam comidas. ”Plantas reconhecem os herbívoros que as atacam, às vezes até antes que eles cheguem”, diz o pesquisador. “Descobrir essa linguagem das plantas, além de ser muito interessante, pode nos mostrar como manipular a defesa de safras inteiras.”

 

Sinapses vegetais 

Afora as mensagens voláteis, as plantas emitem sinais elétricos — semelhantes a sinapses dos neurônios — para enviar informações entre uma célula e outra. Edward Farmer, o biólogo pioneiro em pesquisas sobre comunicação vegetal da Universidade de Lausanne, na Suíça, descobriu, há alguns meses, uma maneira até então inédita de transmissão de sinais elétricos vegetais, com pulsos que seguem por longas distâncias entre as membranas da planta. É como um rudimento das sinapses animais.

“Esses sinais elétricos que viajam através dos tecidos resultam em diversas respostas, afetando a expressão dos genes ou ativando processos bioquímicos. Mostramos que alguns deles são importantes para comunicar ferimentos sofridos pelo vegetal”, afirma Farmer. É mais ou menos o mesmo princípio que nos faz perceber estímulos e responder a eles, mas em sua versão vegetal.

O bioquímico, no entanto, é cuidadoso ao relacionar plantas a outros seres vivos. Para ele, as capacidades dos vegetais devem ser conhecidas e estudadas por suas características próprias. “Não devemos antropomorfizar as plantas. E é importante notar que as plantas têm um sistema nervoso diferente dos animais”, afirma o pesquisador.

 

Defesa vegetativa 

Plantas, afinal, têm maneiras especiais de enfrentar desafios. Martin Heil, biólogo do Centro de Investigação e Estudos Avançados do Instituto Politécnico Nacional do México, costuma dizer que o principal valor dos vegetais é sua maneira inusitada de lidar com os problemas. “É preciso evitar a impressão de que os vegetais seriam mais valiosos se fossem mais similares a nós”, diz o pesquisador. “É fascinante ver o quanto as plantas são muito mais ativas do que pensávamos e desenvolveram milhões de estratégias que as ajudam a sobreviver a condições ambientais complexas e incertas.”

Bosque

Heil começou a estudar há quase vinte anos, na Alemanha, os mecanismos extremamente sofisticados que folhas e ramos desenvolveram para driblar sua falta de mobilidade e escapar de predadores. Nos últimos meses, descobriu como funciona a clássica associação entre plantas e as formigas que as defendem de pragas e animais herbívoros como vacas e cavalos. “Os vegetais manipulam os insetos e os deixam sem outra alternativa para buscar alimento”, diz o pesquisador. Isso acontece por meio de elementos químicos secretados pela planta que “viciam” as formigas e fazem delas uma verdadeira tropa de defesa.

Nos próximos meses, o pesquisador entrará em um time de especialistas em imunologia para descobrir como folhas e ramos respondem a agressões externas. “Nesse contexto, plantas e humanos são realmente semelhantes. Nós usamos exatamente os mesmos mecanismos de percepção de ferimentos e agressões”, diz.

Para o biólogo eslovaco Frantisek Baluska, de 56 anos, a espécie humana sofre de bloqueio psicológico que a impede de aceitar que as plantas podem ser inteligentes. “Gostamos de nos considerar o topo da evolução, essa é a nossa natureza”, afirma o pesquisador da Universidade de Bonn, na Alemanha, um dos nomes mais importantes em todo o mundo no estudo de neurobiologia vegetal.

O título controverso do seu campo de estudos foi criado por ele e por mais quatro colegas em 2007, em um manifesto que pretendia chamar a atenção para o estudo de sistemas vegetais extremamente refinados. Com isso, Baluska não queria dizer que as plantas têm cérebro ou neurônios, mas que dispõem de ferramentas biológicas que lhes permitem resolver problemas. Uma capacidade chamada por ele de inteligência.

Além de conduzir pesquisas na universidade alemã, o biólogo faz parte do Laboratório Internacional de Neurobiologia Vegetal, em Florença, na Itália, é co-fundador da Sociedade de Comportamento e Sinalização Vegetal e edita uma revista científica dedicada a pesquisas na área. Depois de quase trinta anos estudando a biologia e fisiologia das plantas, ele encontrou, nos últimos meses, evidências de que as raízes têm sua própria versão de processos que, nos animais, são chamados de sinapses. Em entrevista ao site de VEJA, Baluska discute a resistência a suas pesquisas e, com sua visão de neurocientista das plantas, explica o que é a cognição vegetal.

Veja-Qual o seu conceito de inteligência? 

Baluska- Há muitas definições, a maior parte antropocêntrica. Sigo aquela que vê na inteligência a habilidade para resolver problemas apresentados pelo ambiente.

Veja- Sob essa ótica, plantas são seres inteligentes?  

Baluska- Sim. Elas resolvem problemas o tempo todo. E como são imóveis, arraigadas no solo, seus problemas são ainda mais sérios que aqueles dos animais.

Veja-No entanto, a maior parte de seus colegas não concorda que exista uma inteligência vegetal.  

Baluska- Isso é muito interessante. Acredito que a fonte desse problema está em nossa natureza humana: gostamos de nos considerar como o topo da evolução. Temos um bloqueio psicológico em reconhecer que existam outros seres tão ou mais inteligentes que nós. No entanto, não temos a capacidade de sustentar a civilização sem os vegetais. Na verdade, se todos eles se extinguissem subitamente, sobreviveríamos alguns meses, anos nos máximo. Por outro lado, a maior parte das plantas viveria se todos os animais e a raça humana desaparecessem.

Veja- Você e seus colegas publicaram uma carta em 2007, no periódico Trends in Plant Science, defendendo o uso de termos como inteligência e comportamento em plantas. Por que, até hoje, é difícil que esses termos sejam empregados para descrever vegetais? 

Baluska- A situação melhorou desde então. Alguns termos – comportamento, comunicação e sinalização – são aceitos agora. Mas as maiores dificuldades ainda persistem: não é possível obter recursos de agências de fomento se o projeto for escrito com palavras como inteligência, cognição ou neurobiologia vegetal.

Inteligência vegetal

Veja-Falar em neurobiologia significa dizer que plantas fazem sinapses? 

Baluska- Desde que Charles Darwin se interessou por plantas carnívoras, no fim do século XIX, sabemos que elas funcionam por meio de pulsos elétricos. Sabemos que há versões vegetais de neurotransmissores e receptores que integram e talvez ‘animem’ o corpo das plantas, da mesma forma que animam nosso corpo. Sinais elétricos controlam também a respiração e a fotossíntese em qualquer vegetal. Dados preliminares sugerem que esses sinais elétricos transmitidos por longas distâncias também controlam o tropismo nas raízes.

Veja-Como assim?  

Baluska- Estamos estudando a endocitose, processo em que as células absorvem materiais através da membrana celular, o principal processo de comunicação sináptica neuronal em nossos cérebros. Encontramos processos muito semelhantes nas raízes.

Veja-Em um seu livro Communication in Plants – Neuronal aspects in plant life (Comunicação em Plantas – Aspectos neuronais da vida das plantas, publicado em 2007 e sem tradução no Brasil), você afirma que as plantas “reconhecem outros organismos como bactérias, fungos, outras plantas, insetos, pássaros e animais que, provavelmente, incluem os humanos”. Isso quer dizer que elas têm consciência de si e do ambiente em que vivem?  

Baluska- Ninguém sabe isso porque, como expliquei, ainda não é possível estudar esses assuntos com toda a liberdade. No entanto, a comunidade científica aceita que as plantas têm sistemas sensoriais que permitem que elas conheçam os vegetais ao redor, bactérias, insetos, animais e, sim, humanos. É muito provável que elas tenham a sua própria consciência e compreensão vegetal. Elas podem manipular insetos, animais e, talvez, os homens (por meio de aromas, formas, cores e substâncias que alteram a consciência) para o seu proveito.

Veja-E essas habilidades foram comprovadas por estudos científicos?  

Baluska- Sim, todos esses aspectos já foram muito bem estudados, mas ainda não foram interpretados pela perspectiva da neurobiologia vegetal. Eles são muito importantes para a ciência agrícola.

Veja-Várias das novas descobertas em neurobiologia vegetal admitem que haja novos significados para o tropismo, a conhecida capacidade das plantas de se movimentar segundo estímulos como luz ou água. O que você afirma é que os vegetais não respondem automaticamente a esses sinais, mas escolhem fazer isso?

Baluska- As plantas leem ao menos vinte parâmetros diferentes do ambiente e integram todas essas informações em suas células e tecidos para responder de maneira inteligente – senão, elas não sobreviveriam. Isso requer memória, aprendizado, atenção e cognição. Mas é preciso lembrar que elas têm sua própria versão dessas habilidades, ditada por sua vida vegetal. Nesse aspecto, a parte da planta mais interessante é a raiz, que busca água e minerais no solo, um lugar muito heterogêneo. Essa é uma tarefa difícil e ela se une a fungos e bactérias para ser bem-sucedida. Recentemente, além desse comportamento de busca, foram identificados na raiz também os de fuga e evasão. Raízes são capazes de comunicar suas experiências de stress, reconhecer a si e a outras raízes, identificar plantas da sua família e as estranhas e ter comportamento coletivo. Um único pé de centeio precisa coordenar suas 13 815 672 raízes e radículas, com um comprimento total de 622 quilômetros. 

Veja-Você mencionou a memória. Plantas se lembram de suas experiências passadas? 

Baluska- É claro que as plantas têm memória. Ela é necessária para sua adaptação e sobrevivência em ambientes que estão, o tempo todo, se modificando. Mas reforço: são memórias específicas de vegetais e nossa compreensão a seu respeito ainda é muito restrita.

Veja-Você é especialista em comunicação entre as plantas. Por que resolveu pesquisar um tema tão controverso?  

Baluska- A sobrevivência humana depende das plantas. Na verdade, nossa evolução foi dividida com os vegetais cultivados por nós e, como a comunicação entre as árvores é muito importante para nos manter vivos, devemos entendê-la. Além disso, jamais seremos capazes de compreender a biosfera e a natureza humana sem ter um melhor conhecimento dos vegetais em toda a sua complexidade sensorial e neurobiológica.

Árvore

Veja-Muitos biólogos argumentam que não devemos antropomorfizar as plantas. Por que vocês gostam de usar o mesmo vocabulário para descrever plantas e animais?  

Baluska- Acho que o antropocentrismo de nossa ciência é um problema muito maior. Todo o nosso esforço científico começou com humanos, depois se dirigiu aos animais e só então chegou às plantas. Toda a terminologia científica é recheada de termos antropomórficos. É muito interessante como o conceito de inteligência bacteriana recebe uma oposição menor, indicando que, realmente, temos algum problema psicológico em relação aos vegetais.

Veja-Árvores têm um sistema neuronal semelhante ao animal? 

Baluska- Sim, plantas têm seu próprio sistema neuronal específico e vegetal espalhado por todo o seu corpo. Raiz e flores representam os dois polos da planta e estão ligados não só por sistemas vasculares especializados em transporte de nutrientes, água e químicos, mas também por meio de sinais elétricos vegetais.

Veja-Sendo assim, elas sentem dor?  

Baluska- Não sabemos. Mas podemos especular que elas tenham versões específicas de dor, pois sintetizam diversos anestésicos, como etileno e éter, quando são feridas ou estão sob stress. Para qualquer organismo vivo é importante estar a par dos estragos sofridos e a dor é um sinal fundamental. Plantas são também sensíveis a todos os anestésicos e têm suas próprias versões de olhos, audição e olfato. Necessitam tudo isso para sobreviver na natureza.

Veja- O naturalista britânico Charles Darwin foi o primeiro a perceber as habilidades “inteligentes” das plantas. Você se considera um de seus seguidores? 

Baluska- Ele foi um visionário nesse assunto também e, por isso, o consideramos o “pai” da neurobiologia vegetal. Mas seu avô Erasmus e seu filho Francis também eram muito ativos nesse tema. Inclusive, para o primeiro simpósio de neurobiologia vegetal organizado por mim e pelo biólogo italiano Stefano Mancuso em maio de 2005, criamos um logo com a foto de Darwin sobre uma raiz.

Fonte: Interesse Público

Ver mais em: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.12205/full

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A inteligência das plantas como um fator ecofisiológico

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INTELIGÊNCIA EM PLANTAS COMO UM FENÔMENO ECOFISIOLÓGICO

Gif: Rosa se abrindo

Gustavo Maia Souza

Laboratório de Ecofisiologia Vegetal, Universidade do Oeste Paulista,Presidente Prudente – SP; Grupo sobre Auto-organização do Centro de Lógica, Epistemologia e História da Ciência, UNICAMP,Campinas – SP.

Apresentação e contextualização teórica

Não é de hoje que o uso de termos relacionados a propriedades cognitivas humanas são  empregados na descrição de comportamentos de plantas. Charles Darwin (1880) dizia que “A extremidade da raiz funciona como o cérebro em animais, captando os sinais do resto do corpo e direcionando vários movimentos ”.

Mais que uma mera metáfora, essa ideia exprimia uma analogia entre sistemas vivos de diferentes naturezas referindo-se aos seus modos de relação com o ambiente. Ambos os sistemas possuem sistemas de captação e processamento de informação, levando a um comportamento coerente em função do estímulo recebido.

Todavia, em virtude do modelo mecanicista e reducionista da ciência clássica, ainda predominante em muitas áreas, e do dualismo cartesiano mente-corpo, seres vivos que não o ser humano e, em especial as plantas, são tratados como entidades desprovidas de capacidade cognitiva, cujas respostas são meramente mecânicas e pré-programadas, sem qualquer tipo de inteligência mais complexa (no caso de plantas, sem nenhum tipo de inteligência).

Plantas

Por outro lado, mais recentemente, o paradigma de Sistemas Complexos tem oferecido um novo contexto para a interpretação e análise de comportamentos inteligentes em diferentes sistemas biológicos.

Evidentemente, que a atribuição de inteligência a deferentes sistemas depende do conceito que se utiliza de inteligência. Um conceito amplo utilizado em diferentes áreas, inclusive na psicologia, é o de que inteligência está associada à capacidade de um determinado sistema solucionar problemas que lhe são impostos pelo seu contexto. De forma geral, a sequência dada por:

 1) percepção continua do ambiente, 

 2) processamento de informação,

 3) acesso ao estado atual do sistema (memória), 

 4) resposta coerente ao estímulo percebido, configura um processo cognitivo inteligente.

Dentro do paradigma sistêmico, redes que podem manipular suas próprias informações são um requerimento básico para todas as formas de inteligência biológica. Cérebros e os processos de transdução de sinais celulares em plantas são ambos redes do tipo “mundo pequeno”. Esse arranjo estrutural otimiza a transferência de informação por meio da presença de ‘hubs', gerando sistemas eficientes no processamento de informação. De fato, Uma planta típica consiste de uma rede de milhões de células organizadas em algumas dezenas de tecidos e numerosos meristemas que influenciam uns aos outros.

Não há um evidente controle centralizador (como um cérebro) e o comportamento inteligente surge como uma propriedade do conjunto de células integradas e sistemas de tecidos, semelhante ao comportamento social de uma colônia de insetos. Ou seja, a inteligência é um processo emergente no sistema.Dessa forma, a ideia de uma inteligência em plantas é perfeitamente compatível com a visão sistêmica da ciência, embora possa parecer absurda ou desnecessária para a ciência clássica reducionista.

Gif, flores

Inteligência como um fenômeno ecofisiológico de redes naturais

Plantas desenvolvendo-se em um ambiente natural devem enfrentar inúmeras situações que demandam respostas eficientes para a garantia de sua sobrevivência. As interações planta-ambiente são de natureza complexa e imprevisível, fazendo com que a existência de respostas pré-programadas não seja muito provável.

Em um ambiente natural, há em torno de dez sinais abióticos e pelo menos seis sinais bióticos que são normalmente sensíveis à planta. Se considerarmos que as plantas podem distinguir apenas cinco níveis de intensidade em cada categoria e os sinais variam independentemente, então o número de ambientes possíveis seria da ordem de10/8 .


Assim, uma pré-programação genética de respostas seria muito improvável. Apenas respostas flexíveis e inteligentes poderiam fornecer a habilidade individual de lidar com essa complexidade de sinais ambientais e maximizar as respostas (Trewavas, 2005).

Dessa forma, a inteligência em plantas, mais que uma simples metáfora, é uma exigência ecofisiológica que garante sua adaptação ao ambiente variável. Nesse sentido, o conceito de plasticidade fenotípica poderia ser um aspecto ou mesmo uma medida da inteligência de plantas.

A inteligência está na organização em rede dos sistemas biológicos

Em ambientes recorrentes ou novos, células, tecidos e a planta como um todo, devem modelar seu comportamento futuro de maneira que os custos energéticos e os riscos não excedam os benefícios de sua plasticidade fenotípica. Essa modelagem ocorre em uma rede representacional adaptativa; uma propriedade emergente construída a partir da transdução de sinais celulares e da rede da planta como um todo.

De forma geral, As mudanças ambientais percebidas por organismos geram alterações em suas redes metabólicas e fisiológicas. Essas mudanças geram esquemas internos de representação do ambiente.

Gramado

Tais esquemas são auto-referentes, gerando respostas auto-organizadas. Amodulação dessas redes pode ser investigada por um parâmetro definido como Conectância Global (Cg) que corresponde ao grau com que os elementos em uma rede estão conectados, e é avaliada através das correlações entre determinados pares de parâmetros na rede (Amzallag, 2001; Souza et al., 2004 e 2009).

Concluindo

Dentro desse contexto, uma nova área de investigação de plantas vem consolidando-se como “Neurobiologia Vegetal”. As descobertas da presença de moléculas como serotonina, dopamina, GABA e glutamato como possíveis agentes de transmissão de informação no corpo vegetal, além do papel da sinalização elétrica nesse processo, indica que mais que uma simples metáfora, a inteligência em plantas é consistente como fenômeno biológico, sugerindo que as reações das plantas aos desafios impostos pelo seu ambiente não são simples reflexos pré-programados, mas sim produto de um sistema complexo de transdução e processamento de informação gerando respostas adequadas dentro das possibilidades do organismo em cada circunstância.

AUTOR

Gustavo Maia ; 

Biólogo formado pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP Campus de Rio Claro (1995), possui mestrado em Ciências Florestais [Esalq-USP] (1998) e doutorado em Biologia Vegetal pela UNESP de Rio Claro (2001). Com Pós-doutorado em Fisiologia do Estresse em Plantas na ESALQ/USP (2003), atualmente é professor doutor da Universidade do Oeste Paulista. Tem experiência na área de Botânica, com ênfase em Fisiologia Vegetal, atuando principalmente nos seguintes temas: ecofisiologia vegetal, estresse em plantas, fotossíntese, relações hídricas e biologia teórica. É integrante do Grupo Auto-organização do CLE/UNICAMP, onde desenvolve pesquisa sobre auto-organização e cognição em plantas. E.mail: gumaia@pq.cnpq.br GOOD SCIENCE IS FUN SCIENCE!!
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