A planta que é ‘imortal’ revela os seus segredos genéticos

A planta com maior longevidade do reino vegetal só pode ser encontrada no deserto áspero e incrivelmente árido que atravessa a fronteira entre o sul de Angola e o norte da Namíbia. O deserto não é o local mais hospitaleiro para abrigar seres vivos, mas o Deserto do Namibe - o mais antigo do mundo, que contém áreas que recebem uma quantidade de precipitação anual inferior a 2 cm - é o lar da Welwitschia.

Em Afrikaans, a planta é chamada "tweeblaarkanniedood", isto é, "duas folhas que não podem morrer". O nome adequa-se: afinal, a Welwitschia cresce apenas com duas folhas – de forma contínua - numa vida que pode, de acordo com os especialistas, durar vários milénios.

Primeiros registos e algumas características desta planta ‘imortal’

Estudada no século XIX pelo biólogo austríaco Friedrich Welwitsch, esta espécie era denominada N’Tumbo pelos nativos. Assim, o seu primeiro registo botânico era Tumboa bainesii, nome posteriormente alterado para welwitschia mirabilis, homenageando o homem que a investigou.

Apesar do ambiente árido em redor, a welwitschia consegue, através das suas folhas, absorver partículas de água da atmosfera (o orvalho). Durante o dia, mantém-se “retraída”, libertando-se no período noturno. A fotossíntese ocorre na fase noturna, em vez de ser durante o dia. Tal como os catos, esta planta armazena alimento nas folhas carnudas e suculentas.

Que segredos genéticos estão por detrás da longevidade da Welwitschia?

O que suporta a forma única, a longevidade impressionante e a profunda resiliência desta planta tão singular? Os segredos genéticos que esta planta encerra em si foram descritos pelos investigadores num estudo publicado este mês na Nature Communications. O genoma da Welwitschia reflete o ambiente árido e pobre em nutrientes da planta. E a sua história genética parece corresponder à história do ambiente que a rodeia. É reconhecida pelos peritos em botânica e ciências naturais como um “fóssil vivo” tendo em conta o seu legado milenar: existe no planeta Terra, desde o período Jurássico (Era dos Dinossauros).

Há cerca de 86 milhões de anos, após um erro na divisão celular, o genoma da Welwitschia duplicou durante um período de aridez e seca prolongada na região do Deserto do Namibe, segundo Tao Wan, botânico no Xianhu Botanical Garden em Shenzhen (China) e autor principal do estudo. O "stress extremo" está frequentemente associado a eventos de duplicação do genoma.

Ora, genes duplicados são libertados das suas funções originais. Mas esta duplicação implica um custo, porque a atividade mais básica para a vida é a replicação de ADN, logo um genoma maior consome muito mais energia para manter a vida, sobretudo num ambiente hostil.

A situação é agravada pelas retrotransposões, sequência de ADN auto-replicadas, e portanto, uma espécie de “lixo” presente na Welwitschia que necessita de ser reparado, disse o Dr. Leitch. Os investigadores detetaram uma "explosão" na atividade de retrotransposões há um a dois milhões de anos, muito provavelmente devido ao aumento do stress térmico.

Mas para contrariar isto, o genoma da Welwitschia sofreu alterações epigenéticas generalizadas que silenciaram estas sequências de ADN de “lixo”, através da metilação do ADN. Este processo reduziu drasticamente o tamanho e o custo de manutenção energética do ADN da Welwitschia, disse o Dr. Wan, conferindo-lhe "um genoma muito eficiente e de baixo custo".

A relação entre o aquecimento global, a Welwitschia e a agricultura

O estudo também descobriu que a Welwitschia tinha outros ‘truques’ genéticos escondidos nas suas folhas. Uma folha desta planta cresce, em média, a partir dos vértices da planta, ou das pontas do seu caule e ramos. Mas quando a parte do crescimento original da Welwitschia morre, as folhas extravasam para uma área vulnerável da anatomia da planta – o meristema basal - que fornece células frescas à planta em crescimento, disse o Dr. Wan.

Um grande número de cópias, em conjunto com metabolismo eficiente, crescimento celular e resistência ao stress pode ajudar a continuar a crescer sob stress ambiental extremo. Num mundo em aquecimento, o conhecimento genético transmitido pela Welwitschia oferece aos seres humanos condições para criar culturas agrícolas mais resistentes e menos necessitadas de água.

Segundo Jim Leebens-Mack, um biólogo vegetal da Universidade da Geórgia que não participou no estudo, "Quando vemos que a planta é capaz de viver neste ambiente durante tanto tempo e preservar o seu ADN e as suas proteínas, sinto realmente que podemos encontrar dicas de como talvez melhorar a agricultura”.