A revolução em curso na biologia vegetal está a inverter a nossa concepção de vida

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Consideramos durante muito tempo a vida vegetal como uma forma de vida inferior, entre o mineral e o animal, a de um estado vegetativo precisamente. As plantas constituíram o Lumpenproletariado dos vivos, aqueles que organizam a interface entre o orgânico e o inorgânico, mas cuja existência reflectiria a sua função intermediária: entre a vida e a não vida. No entanto, durante pelo menos uma década, numerosas obras acabaram por consignar esta concepção centenária ao caixote do lixo da história. As plantas vivem, tão plenamente como nós, mesmo que desdobrem a sua existência de uma forma completamente diferente da nossa. Não têm órgãos vitais e são capazes de regenerar, uma condição para a sua sobrevivência, eles que estão condenados ao movimento no local, incapazes de fugir dos seus predadores.

Embora não o façam à nossa maneira, as plantas não respiram, não digerem – mesmo para alguns pequenos mamíferos -, não se tornam e movem-se menos no lugar, não dobram ou desdobram as suas folhas, não transformam o seu ambiente e não se adaptam menos, e tudo sem órgãos ad hoc.

Or, a fim de se adaptarem, como todas as formas de vida, devem sentir e analisar o ambiente à sua volta, comunicar, conceber estratégias, calcular, atrair predadores ou presas, para que as raízes detectem caminhos, minerais, água, etc, no solo, mais uma vez sem órgãos apropriados e especializados, ao contrário dos animais. As plantas vivem, totalmente iguais.

Uma revolução em progresso

Como resultado, a revolução em progresso na biologia vegetal perturba a nossa concepção de seres vivos e a ideia de pertencer a um único fenómeno da vida na Terra. Também nós podemos agora, com Francisco de Assis, dizer “as nossas irmãs as plantas”

Sucessos populares como o livro de Wohlleben sobre A Vida Secreta das Árvores ou, em menor medida, o livro de Stefano Mancuso e Alessandra Viola sobre A Inteligência das Plantas, estão a instilar esta revolução silenciosa na mente do público. Filósofos como Emanuele Coccia – A Vida das Plantas – são assim encorajados a conceber uma ontologia do ponto de vista das plantas. Refira-se também o livro de Ernst Zürcher, Les arbres, entre visible et invisible e o de Jacques Tassin, Penser comme un arbre.

LIDE EM CIMA’: Não olhará para eles como dantes: as plantas são seres vivos com inteligência

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Nota de passagem que estes levantes teóricos não farão nenhum bem a veganos e outros patocentristas. Se as plantas podem desempenhar todo o tipo de funções sem órgãos apropriados, não é absurdo pensar num análogo à sensação de dor sem um sistema nervoso. Em qualquer caso, os seres vivos não se encaixam facilmente nas modernas categorias de patocentristas. As ligações que os seres vivos formam entre si são múltiplas e complexas; a predação é definitivamente uma delas, mesmo que seja apenas uma faceta.

A revolução epistémica em curso está a ter lugar no momento mais crítico de sempre para a humanidade e para os seres vivos na Terra.

Que os efeitos de revoluções muito anteriores – a mecanicista do século XVII, depois a termodinâmica do século XIX, e mesmo a revolução informática do século XX – baseadas no aumento da demografia humana e na ganância das elites económicas, com o braço armado da tecnologia e da economia, estão, nem mais nem menos, a destruir os seres vivos na Terra, destruindo os seus habitats ou arruinando as suas condições de existência através de alterações climáticas aceleradas.

Um estudo recente publicado pela PNAS diz-nos que estamos numa trajectória que pode levar a condições de vida na Terra, com a humanidade a derreter.

Or, esta revolução não é de modo algum órfã. Faz mesmo parte de um movimento muito mais amplo, que afecta todos os estratos das sociedades humanas. É mesmo possível evocar uma verdadeira mudança de paradigma, um vasto movimento em curso, por toda a parte, para reintegrar a humanidade na natureza.

Homem e Natureza

A este respeito, a biologia vegetal está agora a reforçar um movimento iniciado por Darwin. De Darwin à revolução em curso na biologia vegetal, através da etologia da segunda metade do século XX, assistimos a uma série de reinscrições do homem na natureza, sucessivos destaques de continuidade e solidariedade homem-natureza.

Lembrar que a modernidade nasceu com a emergência da física moderna, que apoiou, em conformidade com uma interpretação particular do Génesis, a ideia da exterioridade do homem à natureza, assim reduzida a uma soma mecânica de partículas partes extra partes, governada, pensou-se, por algumas leis simples. Daí que as máquinas animais e a dinâmica moderna do desenraizamento contínuo da natureza.

Esta revolução científica (e o paradigma a ela ligado) termina no preciso momento da entrada no Antropoceno e do confronto com a impossibilidade empírica de separar o homem da natureza, natureza e cultura, uma vez que os perigos climáticos aparecem tanto culturais como naturais. Isto constitui um convite para ir além do outro dualismo moderno, o dualismo matéria-espírito.

Ao mesmo tempo, outros fenómenos quase universais e poderosos estão a surgir para alguns: a afirmação e desenvolvimento dos direitos da natureza (Nova Zelândia, América Latina e do Norte, França, Índia, etc.). Ver sobre este assunto o livro de Valérie Cabanes, Un nouveau droit pour la Terre), uma forte e generalizada sensibilidade à causa animal; a ascensão e difusão da ecopsicologia (ver sobre este ponto Soigner l’esprit, guérir la Terre, de Michel-Maxime Egger), as descobertas e o desenvolvimento das virtudes terapêuticas do contacto com a natureza (silvoterapia e outras pesquisas, acordar pessoas em coma nos jardins, etc.).

Finalmente, os vivos inspiram uma nova forma de pensar e organizar a economia com a economia regenerativa ou simbiótica (biosourcing de bens e serviços, reciclagem, rejeição do extrativismo, mutualização); uma nova forma de pensar e organizar a sociedade sócio-crática e holocrática, um gosto afirmado pelos pequenos colectivos, a redescoberta dos bens comuns e a sua governação específica.

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Uma inspiração

Natureza torna-se assim uma fonte de inspiração em todas as direcções, para todos os tipos de campos, um pouco como se estivéssemos a assistir à propagação de uma biomimética alargada.

Ao mesmo tempo, a ideia de uma presa da natureza ao império sistemático da lei da selva está a desmoronar-se: é antes a ajuda mútua que aparece como quase sistemática e a concorrência como um comportamento oneroso e perigoso, fortemente confinado (ver a este respeito o livro de Pablo Servigne e Gauthier Chapelle, L’entraide. A Outra Lei da Selva).

Do lado das espiritualidades, as coisas movem-se em uníssono: a ancoragem na natureza está na ordem do dia, seja pela reafirmação e difusão do xamanismo, seja, pela encíclica do Papa Francisco “Laudato Si”. Assistimos assim a um vasto movimento que conduz através de uma acumulação de diversas formas de repensar de cima para baixo o nosso lugar na natureza e que relega o paradigma mecanicista (neoliberalismo e transumanismo), e isto numa altura em que os seres vivos e a biodiversidade estão a experimentar um início de colapso.

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Podemos rever os nossos comportamentos e a organização das nossas sociedades no tempo?

Por agora, vamos ouvir Edward Farmer falar da sua investigação e da sua apreciação desta revolução em curso:

Dominique Bourg: Edward Farmer, a sua investigação inicial foi em bioquímica animal. Agora, na Universidade de Lausanne, o seu trabalho centra-se na biologia molecular das plantas. Este é um campo de investigação que se está a desenvolver rapidamente. Estudam-se os sinais eléctricos emitidos pelas plantas quando estas são atacadas por um predador. O sinal eléctrico desencadeia a produção de uma hormona de defesa, o jasmonate. Protege-os dos predadores. Pode dar-nos uma visão geral da sua investigação?

Edward Farmer: A questão fundamental que está na origem da nossa investigação é porque é que na Terra as paisagens se mantêm verdes. Por outras palavras, porque não podemos ver através da folhagem das árvores, quando centenas de milhões de insectos herbívoros povoam as florestas? Esta é a questão central. A floresta é constituída por biomassa e moléculas de nutrientes, tais como proteínas. Os insectos, como os animais maiores, retiram os seus recursos da floresta. Eles actuam sobre ela. Tiram as folhas das plantas, abatem as árvores, então porque é que a vegetação ainda é tão densa? Porque é que a floresta é tão verde? Esta tem sido a questão fundamental do laboratório durante anos.

Dominique Bourg: Trabalha-se na resiliência das plantas à agressão animal. Como é que a floresta é tão resistente às múltiplas espécies que abriga?

Edward Farmer: Estou muito interessado nas florestas e tenho uma paixão particular pelas folhas. A floresta é algo extraordinário de um ponto de vista científico, é absolutamente esplêndida. Olho frequentemente para a floresta do meu escritório, observo esta barreira de plantas e nunca consegui ver através dela, porquê?

Dominique Bourg: É de facto tudo menos óbvio considerando a massa de insectos presentes.

Edward Farmer: Sim, o sistema de defesa das folhas é muito eficiente, é fundamental e posso demonstrar porquê.

No nosso departamento, realizamos testes laboratoriais, primeiro em plantas de tipo selvagem. Estas plantas são o nosso genoma de referência. Podemos compará-las a plantas em que o sistema de defesa é enfraquecido pela mutação. Colocamos as plantas numa gaiola de Plexiglas na presença de pequenos insectos.

No início da experiência (ver figura abaixo), os insectos são colocados sobre as folhas. Após 11 dias (ver imagem à esquerda na figura), os insectos cresceram. A planta da esquerda, que é do tipo selvagem, afastou-as da sua parte mais nutritiva, graças à produção de jasmonato, uma hormona de defesa. Uma vez repelidos, os insectos atacam as folhas maiores na periferia e tentam alimentar-se. Em contraste, uma planta que não pode produzir jasmonato (como a da direita na figura) é muito vulnerável aos insectos.

O objectivo desta experiência é estudar o papel do jasmonato na preservação das folhas de uma planta. T.Farmer

A planta produz a hormona quando é atacada. Esta hormona activa o sistema de defesa, que é extremamente elegante. Não se trata simplesmente de uma produção de toxinas. Sob o comando da hormona jasmonate, as folhas produzem moléculas que interagem com o sistema digestivo do insecto. O crescimento da planta também é modificado. Na imagem à direita, a planta é deficiente porque não pode produzir a hormona. O insecto come todas as folhas.

Existem duas coisas interessantes. A primeira é que a imagem à direita mostra apenas o esqueleto da planta. Nesta planta, que não pode produzir a hormona jasmona, o insecto começa sempre por comer o núcleo da planta e depois desloca-se gradualmente para as folhas da periferia. O insecto torna-se assim maior. Na imagem à esquerda (a planta do tipo selvagem), faz o contrário porque o jasmonado activa muito fortemente a produção de defesas no coração da planta. Isto repele o insecto para as folhas maiores e menos nutritivas. Os insectos permanecem pequenos em comparação com os insectos que comeram a planta mutante.

Em termos científicos, estamos a falar da distribuição de recursos entre as duas divisões biológicas. Normalmente, na floresta, há um forte domínio dos recursos nas plantas, e menos biomassa animal. Quando tive a oportunidade de ir aos trópicos, a África ou à América, estamos ainda mais convencidos deste fenómeno porque ouvimos os animais, mas é difícil vê-los. Vemos sempre mais matéria vegetal do que animais ou insectos. A nossa experiência inverte o fenómeno, e inclina o equilíbrio em favor dos insectos. Pergunto-me frequentemente qual poderá ser a consequência de fazer este tipo de experiência à escala da floresta.

Dominique Bourg: Uma vez que o insecto tenha comido a planta, a planta morre de volta?

Edward Farmer: Se removermos os insectos da planta na imagem à direita, essa planta tentará fazer novamente um ou dois pequenos caules, o que é muito espantoso. Irá produzir algumas sementes. O ataque acelerará a floração, não a matará.

Se eu voltar à pergunta original – porque é que a Terra é verde? -, tenho de extrapolar os nossos resultados para o nível da ecosfera. De todas as experiências de laboratório, é evidente que quando uma planta é ferida, defende-se muito bem se produzir a hormona jasmonate. Como é que a planta produz esta hormona de defesa? Quando o insecto ataca, o que é o gatilho?

Dominique Bourg: O que se chama o gatilho, é o elemento que liberta a produção hormonal?

Edward Farmer: Exactamente. Muito trabalho tem mostrado como funciona a hormona. É libertado cerca de 30 segundos após os ataques dos insectos. Descobrimos que após uma picada de insecto a planta produz sinais eléctricos que depois activam a produção da hormona. Os sinais eléctricos viajam de uma folha para a outra para transmitir a informação. Identificámos genes particulares que permitem esta comunicação eléctrica.

Dominique Bourg: Então a planta comunica de uma folha para outra?

Edward Farmer: Sim. Não comunica com outra planta mas tem um sistema de comunicação dentro do seu próprio sistema. Sabemos agora onde se encontra o caminho celular para estes sinais eléctricos. É realmente muito interessante, está a acontecer nas celas.

Dominique Bourg: Onde está o caminho de comunicação entre as folhas?

Edward Farmer: Está nas veias. É como se fosse um sistema nervoso. Em nós, humanos, as veias parecem tubos. Nas plantas, não são tubos, são uma matriz com muitos tipos de células diferentes. Identificamos pelo menos onze tipos de células vasculares, dois dos quais desempenham um papel na transmissão de sinais eléctricos.

Dominique Bourg: Compreendemos a principal questão de investigação, a resistência das folhas ao ataque de insectos. Compreendemos as sub-questões, que tipo de sinal, que caminho para esse sinal, que substância é emitida em resposta à defesa da folha contra a agressão? A hormona em questão é uma hormona comum a outras plantas? É exclusiva das plantas?

Edward Farmer: A hormona é exclusiva das plantas. Mas alguns poucos agentes patogénicos fúngicos raros podem produzi-lo para enganar as plantas. Eles produzem esta hormona quando atacam a planta. A planta sente-se atacada por um insecto e depois investe recursos contra os insectos e não contra os fungos, é inteligente por parte do fungo.

Dominique Bourg: E depois os fungos conseguem o seu caminho?

Edward Farmer: Às vezes sim. Nunca fui realmente capaz de observar este fenómeno. Mas é um tipo de batalha em que um organismo tenta enganar outro. É uma batalha bastante comum na natureza. Caso contrário, sem ser enganado por um microorganismo, o caminho do jasmonato leva a um sistema de defesa muito robusto.

Dominique Bourg: Existem mutações, que tornam as defesas mais eficazes?

Edward Farmer: Sim, temos plantas mutantes que produzem muita desta hormona. A planta cresce normalmente durante três semanas e de repente a mutação começa a funcionar na planta. A planta começa a produzir jasmonato e a defender-se vigorosamente. Ainda não compreendemos o mecanismo, mas esta experiência pode ter aplicações na agronomia. Esse não é o nosso objectivo. Mas seria possível utilizar este gene, para construir uma planta transgénica, ou realizar uma mutagénese muito dirigida para que a planta produza mais jasmona e possa defender-se muito fortemente contra os insectos.

Dominique Bourg: Isto significa que se a planta for atacada quando é juvenil, não tem meios para se defender?

Edward Farmer: As pequenas plantas são menos visíveis na natureza. Nesta fase, não são isco para animais e insectos. Quando a planta deixa a fase de muda, entra numa fase juvenil, começa a ser cada vez mais atacada por herbívoros e invertebrados. Cada planta desenvolve uma estratégia. As sementes do Arábica na Suíça e França germinam em Outubro. Produzem pequenas plantas no solo que não são muito visíveis durante o Inverno. Quando chega a Primavera, a planta cresce à medida que a temperatura aumenta. As pequenas plantas raramente são atacadas durante o período de Inverno, uma vez que os insectos e moluscos não estão activos. Na Primavera, as plantas começam a desenvolver defesas contra a chegada de insectos. No final de Junho, é o pico da defesa das plantas. Cada planta tem sempre a sua própria estratégia para se proteger de vertebrados e invertebrados.

Dominique Bourg: A maioria das plantas pode emitir sinais eléctricos. É capaz de categorizar os tipos de sinais eléctricos e as suas funções biológicas na fábrica?

Edward Farmer: Não compreendemos a maioria dos sinais eléctricos na fábrica. É fundamental reconhecer isso. Não sabemos muito. Podemos detectar alguns sinais porque aparecem como uma função da luz. Observámos isto no laboratório. Quando a luz é accionada, há um sinal eléctrico muito forte. Qual é a finalidade destes sinais? Não sabemos. O nosso grupo está a trabalhar em sinais que ocorrem como resultado de lesões. Assim, estes sinais eléctricos seriam uma resposta à lesão. Isto é universal para aterrar plantas. Para observar este sinal, só temos de tocar numa folha. Vemos as reacções e se a ferimos, o sinal aumenta e espalha-se de folha para folha.

A planta sensível (Mimosa pudica) dá-nos um exemplo interessante. Quando tocamos nestas plantas, elas movem-se e dobram-se. Em 1926, um cientista indiano formado em Inglaterra sugeriu que a planta agiu desta forma para se esconder de grandes herbívoros. Penso que isto é absolutamente verdade. A planta está escondida. Essa é a melhor explicação.

Dominique Bourg: O herbívoro não o vê?

Edward Farmer: É provável que a planta sensível seja muito menos visível para os grandes animais que se deslocam para encontrar as folhas maiores. Todas as plantas – quando as ferimos – produzem um sinal eléctrico. A maioria das plantas não se move, mas cada vez que acreditamos que este sinal eléctrico está relacionado com um sistema de defesa. Fomos o primeiro laboratório a começar a investigar este assunto usando a genética. Procurámos bloqueios que pudessem impedir o sinal. E quando os tivermos identificado, podemos observar se o sistema de defesa está ou não em alerta.

Dominique Bourg: O sinal passa de uma folha para outra. Existe comunicação interna dentro da planta?

Edward Farmer: Sim absolutamente.

Dominique Bourg: É a comunicação entre folhas que pode anunciar a chegada de um predador?

Edward Farmer: Sim. Vamos tomar uma roseta que tem cerca de 20 folhas. Em cada planta, as folhas estão organizadas em forma de espiral. O sinal viaja ao longo da espiral (ver desenho à direita). Quando ferimos a folha número 8, por exemplo, algumas das outras folhas de um sector de 137° partilham a informação porque têm um sistema de comunicação directa a partir das veias e caules centrais. A informação espalha-se. Para compreender isto, utilizamos a sequência de Fibonacci. Quando ferimos uma folha, podemos prever para onde irão os sinais. Eles seguem a sequência de Fibonacci. Quando a folha 8 é ferida, envia um sinal eléctrico à folha 13, não à folha 9.

p>Dominique Bourg: Quando se faz a experiência no laboratório, dá-se um sinal eléctrico à planta que simula a agressão?

Edward Farmer: Sim, absolutamente. Ferimos a planta esmagando parte da folha – por exemplo a folha #8 – e colocamos uma pequena gaiola à sua volta contendo um insecto. O insecto ataca a folha número 8, mas não pode atacar as outras folhas. Colocamos sensores noutra folha, digamos folha 13, para identificar os sinais e observá-los. Podemos ver exactamente que partes da folha #8 precisam de ser feridas e observamos o fluxo do sinal. Também podemos ferir a folha #6 e o sinal pode fluir para outra folha. Outro método é esmagar uma parte da folha com um par de fórceps. Em muitas experiências, este continua a ser o método mais simples e mais eficaz porque os insectos são como os humanos, cada um deles tem um carácter e podem comportar-se de formas que não esperamos.

Dominique Bourg: Assim, o sinal eléctrico é o portador de uma informação.

Edward Farmer: Sim, é o portador de uma informação que diz à planta: “Defenda-se, proteja o seu carbono, proteja os seus recursos”. Não é apenas carbono, são todos os recursos da planta.

Dominique Bourg: Explique o que quer dizer com “recursos da planta”. É água, CO2, nutrientes, ou a textura da folha?

p>Edward Farmer: vejo isto de outra forma. A planta é a interface entre o orgânico e o inorgânico. A planta é fascinante, porque consome CO2, água, e com um pouco de luz, recria moléculas extremamente complexas. Irá utilizar a energia produzida pela fotossíntese para criar outras moléculas orgânicas que frequentemente contêm nitrogénio ou enxofre. Os insectos, como os humanos ou as vacas, não têm esta capacidade de construir moléculas complexas a partir de CO2 e água. Já somos constituídos por moléculas orgânicas e dependemos fortemente da redução do carbono fornecido pelas plantas. O CO2 não faz nada por nós, e não é muito benéfico quando o respiramos. Estamos sempre a desabafar. Apenas o carbono reduzido nos interessa e este carbono reduzido é produzido pela planta.

Dominique Bourg: Então a planta é a interface entre o inorgânico e todos os animais?

Edward Farmer: Sim, e cientificamente, o que uma planta consegue fazer é absolutamente fabuloso. São, em comparação com os animais, como os alienígenas. A forma como a planta capta a luz é totalmente louca e o processo de fotossíntese é improvável. A planta extrai este carbono para a produção das suas próprias sementes. No papel, nunca deveria ter existido.

P>Encontrar a entrevista completa entre Dominique Bourg e Edward Farmer no website do Pensamento Ecológico.

Dominique Bourg, Filósofo, Professor na Faculdade de Geociências e Ambiente, Universidade de Lausanne

A versão original deste artigo foi publicada no The Conversation, parceiro editorial da revista UP’ Magazine

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