Essa planta, Tidestromia oblongifolia, ajudou cientistas da Universidade Estadual de Michigan a descobrir como a vida pode persistir em condições tão extremas. Suas descobertas oferecem um possível guia para o desenvolvimento de culturas que consigam sobreviver em um clima cada vez mais quente.

Em um estudo publicado na Current Biology, a Professora de Fundação de Pesquisa Seung Yon “Sue” Rhee e a Especialista em Pesquisa Karine Prado relatam que T. oblongifolia cresce, na verdade, mais rápido sob as condições de verão do Vale da Morte. A planta consegue isso ajustando seu sistema fotossintético para resistir aos efeitos danosos do calor.

Uma Planta Que Se Fortalece com o Calor

Para Prado, o projeto começou com uma pergunta simples: como essa planta permanece verde e saudável quando a maioria das outras murcharia em poucas horas?

“Quando trouxemos essas sementes de volta ao laboratório, estávamos lutando apenas para fazê-las crescer,” disse Prado. “Mas assim que conseguimos replicar as condições do Vale da Morte em nossas câmaras de crescimento, elas floresceram.”

Trabalhando com colegas do laboratório de Rhee no Instituto de Resiliência Vegetal da MSU, Prado utilizou câmaras de crescimento personalizadas para reproduzir a luz intensa e as oscilações extremas de temperatura diárias do deserto. Os resultados foram surpreendentes. Em apenas 10 dias, T. oblongifolia triplicou sua biomassa. Enquanto isso, outras espécies relacionadas conhecidas por sua resistência ao calor pararam de crescer completamente.

A Planta Mais Tolerante ao Calor do Mundo

Após apenas dois dias em calor extremo, T. oblongifolia expandiu sua zona de conforto fotossintética, permitindo que continuasse a produzir energia de forma eficiente. Dentro de duas semanas, sua temperatura ótima para fotossíntese subiu para 45 graus Celsius (113 graus Fahrenheit) — mais alta do que qualquer cultura importante já registrada.

“Esta é a planta mais tolerante ao calor já documentada,” afirmou Rhee. “Entender como T. oblongifolia se aclimata ao calor nos proporciona novas estratégias para ajudar as culturas a se adaptarem a um planeta em aquecimento.”

Como o Sobrevivente do Deserto Funciona

Utilizando uma combinação de testes fisiológicos, imagens ao vivo e análises genômicas, a equipe de pesquisa descobriu como T. oblongifolia coordena múltiplos sistemas biológicos para sobreviver.

Com as altas temperaturas do Vale da Morte, as mitocôndrias da planta — as estruturas que geram energia — se aproximam dos cloroplastos, onde ocorre a fotossíntese. Ao mesmo tempo, os cloroplastos se transformam em formas “em forma de copo” distintas nunca antes observadas em plantas superiores. Essas adaptações podem ajudar a planta a capturar e reciclar dióxido de carbono de maneira mais eficiente, mantendo a produção de energia mesmo sob estresse.

Dentro de 24 horas de exposição ao calor, milhares de genes ajustam sua atividade. Muitos estão envolvidos na proteção de proteínas, membranas e maquinário fotossintético contra danos. A planta também aumenta a produção de uma enzima conhecida como Rubisco ativase, que ajuda a manter a fotossíntese funcionando suavemente em altas temperaturas.

Lições para a Agricultura do Futuro

Com as temperaturas globais previstas para aumentar até 5 graus Celsius até o final do século, o calor extremo já está reduzindo as colheitas de culturas essenciais como trigo, milho e soja. À medida que a população global cresce, os cientistas estão apressando-se para encontrar maneiras de sustentar a produção de alimentos.

“T. oblongifolia nos mostra que as plantas têm a capacidade de se adaptar a temperaturas extremas,” disse Rhee. “Se conseguirmos aprender a replicar esses mecanismos nas culturas, isso pode transformar a agricultura em um mundo mais quente.”

Aprendendo com os Sobreviventes Mais Resistentes da Natureza

Por décadas, a biologia vegetal se concentrou em espécies-modelo que são fáceis de cultivar, como Arabidopsis, arroz e milho. Rhee acredita que é hora de olhar além dessas plantas familiares e estudar espécies que evoluíram para suportar os ambientes mais hostis do mundo.

“As plantas do deserto passaram milhões de anos resolvendo os desafios que estamos apenas começando a enfrentar,” afirmou. “Finalmente temos as ferramentas, como genômica, imagens ao vivo de alta resolução e biologia de sistemas, para aprender com elas. O que precisamos agora é de um apoio mais amplo para prosseguir com esse tipo de pesquisa.”

Seu laboratório já está aplicando essas descobertas, estudando como os genes e estruturas celulares que conferem a T. oblongifolia sua resiliência extraordinária podem ser usados para tornar as culturas alimentares mais tolerantes ao calor.

“Essa pesquisa não nos diz apenas como uma planta do deserto supera o calor,” disse Prado. “Ela nos fornece um guia sobre como todas as plantas podem se adaptar a um clima em mudança.”