As sementes de orquídea são tão pequenas quanto pó e não oferecem nutrientes necessários para o desenvolvimento da planta jovem. As plantas adultas dependem de um tipo específico de fungos que formam estruturas dentro das raízes da planta, mas não se sabia se esses mesmos fungos também auxiliam na germinação. “Estudar a germinação de orquídeas na natureza é notoriamente complexo. Em especial, os métodos minuciosos requeridos para a recuperação de suas mudas do solo explicam por que a maioria dos estudos anteriores focou apenas nas raízes adultas, onde os fungos são mais fáceis de coletar,” explica o ecólogo evolutivo Kenji Suetsugu, da Universidade de Kobe.

Durante o trabalho de campo, a equipe de Suetsugu percebeu um padrão interessante. Ele declara: “Repetidamente encontrávamos mudas e plantas adultas com estruturas radiculares juvenis perto de troncos em decomposição, e não dispersas aleatoriamente pela floresta. Esse padrão recorrente nos inspirou a testar se os fungos de madeira morta impulsionam o início das orquídeas.” Essas estruturas radiculares juvenis têm a forma de corais e foram interpretadas como um órgão da muda que se retém na fase adulta — e frequentemente estão associadas a fungos que decaem madeira, em vez daqueles encontrados em orquídeas adultas que não possuem essas estruturas. Sendo especialistas em ecologia e evolução de orquídeas, a equipe de Suetsugu aceitou o desafio de descobrir quem alimenta as jovens orquídeas.

No jornal Functional Ecology, a equipe da Universidade de Kobe relata que entre as sementes de quatro espécies modelo de orquídeas que enterraram em diferentes locais da floresta, observaram germinação apenas perto de troncos em decomposição, e que as mudas estavam praticamente exclusivamente associadas a fungos de madeira em decomposição. “Ficamos impressionados com quão exclusivas e consistentes eram essas parcerias fúngicas. Há uma correspondência quase perfeita entre os fungos com os quais as mudas de uma determinada espécie de orquídea se associam e os fungos encontrados em plantas adultas que possuem estruturas radiculares em forma de coral da mesma espécie. Acreditamos que as plantas sem essas estruturas mudam para outros fungos à medida que suas necessidades nutricionais mudam durante o crescimento e a fonte de carbono oferecida pelos troncos em decomposição se esgota,” afirma Suetsugu.

Entre os parentes das orquídeas que a equipe da Universidade de Kobe estudou, existem muitas espécies que evoluíram independentemente a micotrofia completa, ou seja, abandonaram a fotossíntese e, em vez disso, se alimentam de fungos ao longo de suas vidas. “A propensão dessas orquídeas de manter sua associação com fungos de madeira em decomposição durante a fase adulta provavelmente facilitou sua evolução em direção à micotrofia completa,” diz Suetsugu.

No artigo, a equipe escreve: “Como os detritos lenhosos representam uma importante fonte de carbono nas florestas, associações com fungos de madeira em decomposição podem potencializar a aquisição de carbono, especialmente em habitats quentes e úmidos.” Suetsugu acrescenta: “Para a conservação, nossos resultados significam que proteger orquídeas na natureza é inseparável de proteger a madeira morta e seus fungos. Para as ciências ecológicas, eles revelam uma rota de carbono oculta da madeira morta para as plantas verdes, explicando como as mudas conseguem se estabelecer nos sombrios pisos florestais. E mostram que a madeira morta não está morta — é um berço de nova vida.”

Esse estudo foi financiado pela Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (subvenções JPMJPR21D6, JPMJFR2339), pela Sociedade Japonesa para Promoção da Ciência (subvenção JP25H00944) e pelo Instituto de Pesquisa para Humanidade e Natureza.