Esta planta, Tidestromia oblongifolia, ajudou cientistas da Universidade Estadual de Michigan a revelar como a vida pode persistir em condições tão extremas. Seus achados oferecem um potencial guia para o desenvolvimento de culturas que consigam sobreviver em um clima cada vez mais quente.

Em um estudo publicado na revista Current Biology, a Professora Seung Yon “Sue” Rhee e a Especialista em Pesquisa Karine Prado relatam que T. oblongifolia cresce na verdade mais rapidamente 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 simples pergunta: como essa planta permanece verde e saudável quando a maioria das outras murcharia em poucas horas?

“Quando trouxemos as sementes para o laboratório pela primeira vez, estávamos lutando apenas para fazê-las crescer,” disse Prado. “Mas uma vez que conseguimos reproduzir as condições do Vale da Morte em nossas câmaras de crescimento, elas decolaram.”

Colaborando com colegas no laboratório de Rhee no Instituto de Resiliência das Plantas da MSU, Prado utilizou câmaras de crescimento personalizadas para reproduzir a luz severa e as extremas variações 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 tolerância ao calor, pararam completamente de crescer.

A Planta Mais Tolerante ao Calor do Mundo

Após apenas dois dias sob calor intenso, T. oblongifolia expandiu sua faixa de conforto fotossintético, permitindo que continuasse a produzir energia de forma eficiente. Em duas semanas, sua temperatura ótima de fotossíntese subiu para 45 graus Celsius (113 graus Fahrenheit) — mais alta do que a de qualquer cultivo importante já registrado.

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

Como o Sobrevivente do Deserto Funciona

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

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

Dentro de 24 horas de exposição ao calor, milhares de genes ajustam suas atividades. Muitos deles estão envolvidos em proteger proteínas, membranas e maquinário fotossintético de danos. A planta também aumenta a produção de uma enzima chamada Rubisco ativase, que ajuda a manter a fotossíntese funcionando suavemente em altas temperaturas.

Lições para a Agricultura do Futuro

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

“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 Resilientes da Natureza

Por décadas, a biologia das plantas 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 conhecidas e estudar espécies que evoluíram para suportar os ambientes mais severos do mundo.

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

O laboratório dela já está aplicando esses insights, estudando como os genes e estruturas celulares que conferem a T. oblongifolia sua resiliência extraordinária podem ser utilizados para tornar os cultivos alimentares mais tolerantes ao calor.

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