Você sabia que as plantas conseguem se comunicar com os micro-organismos presentes no solo através de uma série de “perfumes”?

Curioso, não é mesmo?

Pois, nesse blog, explicaremos como essa interação pode ser benéfica para o crescimento das plantas e como é possível explorá-la na agricultura.

Introdução

O solo é um ambiente complexo, cheio de vida e interações entre seus componentes.

Já esclarecemos algumas delas nos nossos blogs anteriores, como é o caso do biofilme, que você pode conferir no blog exclusivo dos exopolissacarídeos.

Dentre essas várias relações que ocorrem no solo, uma das mais interessantes é a comunicação entre plantas e micro-organismos por meio de compostos voláteis.

Esses compostos voláteis são liberados pelas plantas e pelos micro-organismos presentes no solo e desempenham papéis importantíssimos na promoção do crescimento e no estabelecimento de associações benéficas no solo.

Mas como? Bom, vamos explicar!

O que são compostos voláteis?

Os compostos voláteis são substâncias químicas que evaporam facilmente em temperatura ambiente, produzidos por plantas e micro-organismos presentes no solo.

De maneira simplificada, podemos comparar esses compostos a um perfume, que quando liberado pode ser sentido à distância.

Assim como diferentes perfumes têm diferentes aromas, os compostos voláteis também possuem diferentes cheiros e desencadeiam diferentes reações.

O mais conhecido talvez seja o efeito do etileno, muito observado em bananas, que, por estar relacionado com o maturação, acaba por acelerar o amadurecimento da banana verde.

Entretanto, essas substâncias, não se resumem a isso e podem ter diversas outras funções, desde atrair polinizadores até repelir herbívoros. E no solo atuam na promoção do crescimento da planta e no controle de patógenos.

Como os compostos voláteis são produzidos pelas plantas?

As plantas produzem compostos voláteis por meio de diversas vias metabólicas, algumas das principais vias incluem a produção de terpenos, aminas, aldeídos e cetonas.

Nomes um pouco complicados, mas podemos pensar da seguinte forma:

Seria como se cada linha de montagem produzisse um ingrediente necessário para produção de um bolo e, no final, ao juntar todos esses  ingredientes o bolo é formado . Anote a receita:

• Terpenos
• Aminas e Amidas
• Aldeídos
• Cetonas

Dentre vários outros que, ao final, serão utilizados conforme a necessidade da planta e disponibilizados por meio das raízes, flores, frutos e folhas, podendo agir tanto no recrutamento  de organismos benéficos, no desenvolvimento vegetal, como também para repelir herbívoros e agir contra patógenos.

Veja a infinidade de interações nesse esquema:

Como os compostos voláteis afetam o crescimento das plantas?

Primeiro é preciso entender como as plantas conseguem “sentir o cheiro´´ desses compostos :

As plantas possuem estruturas chamadas de células olfatórias, que são como pequenos narizes (claro, bem diferente dos animais), capazes de detectar o perfume dos compostos voláteis. Quando uma molécula do composto volátil chega até essas células, ela se liga a receptores específicos e isso gera um sinal.

Assim, a planta consegue detectar e interpretar diferentes tipos de compostos, como os compostos voláteis de outras plantas ou os compostos produzidos por outros organismos, como insetos e/ou micro-organismos do solo.

Um jeito de entender esse processo é imaginar que as plantas são como chefs de cozinha que utilizam seus “narizes´´ para sentir o aroma dos ingredientes e preparar uma deliciosa receita (a resposta fisiológica).

Cada aroma pode indicar um ingrediente específico e, ao detectá-lo, o chef sabe exatamente como combiná-lo com os outros ingredientes para criar um sabor único e especial (um composto).

Como os micro-organismos do solo se comunicam com as plantas por meio de compostos voláteis?

Enfim, o que todos querem saber, mas vamos por partes:

Algumas bactérias do gênero Bacillus, como a B. subtilis ou B. amyloliquefaciens  sãocapazes de produzir compostos voláteis, liberando-os no solo.

Ao entrar em contato com as raízes, os compostos voláteis ativam uma série de vias de sinalização dentro das células da planta, incluindo a produção de hormônios vegetais que, por sua vez, estimulam o crescimento das raízes.

Além disso, os compostos voláteis produzidos pelos fungos micorrízicos, como o Rhizophagus irregularis, também desempenham um papel importante na comunicação com as plantas.

Esses compostos podem atrair as raízes das plantas para a região onde os fungos estão localizados e estimular a colonização das raízes por esses fungos.

Além de tudo isso, alguns estudos demonstram que os micro-organismos do solo podem estabelecer uma espécie de vizinhança entre as plantas, por meio dos compostos voláteis.

Esses compostos voláteis também podem estimular as plantas a produzir compostos de defesa, como alcalóides e terpenos, que as tornam menos atraentes para os herbívoros e podem atuar na defesa contra patógenos, como no caso dos aldeídos.

Pense em um bairro onde todos os moradores se conhecem. Quando um vizinho percebe algo suspeito, ele imediatamente avisa os outros para que todos fiquem alerta e possam se proteger.

Da mesma forma, as plantas o fazem, micro-organismos do solo são como os vizinhos atentos que detectam um perigo e alertam as plantas por meio dos compostos voláteis.

Assim, as plantas podem se preparar para se defenderem contra os diferentes estresses que podem sofrer ao longo do seu desenvolvimento, produzindo seus próprios compostos de defesa.

Esses grupos de micro-organismos, que possuem a capacidade de produzir compostos voláteis, são de extrema importância no solo, pois isso significa que eles não precisam estar próximo das raízes para auxiliarem a planta em seu crescimento e na sua proteção.

É só liberar o “perfume” que ele conseguirá comunicar a planta!

Conclusão

Viu? A comunicação entre plantas e micro-organismos por meio de compostos voláteis é um processo fascinante e complexo que desempenha um papel importante no crescimento e desenvolvimento das plantas.

Restou apenas uma questão: como saber o potencial de produção desses compostos voláteis de acordo com a presença dos micro-organismos envolvidos no seu solo?

A análise metagenômica do solo é a resposta!

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Seja envolvendo os compostos voláteis ou com as várias outras substâncias importantes para a saúde do seu solo e da sua lavoura.

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Autoria: Marcos Cabral, Estácio Odisi e Yasmin Boeira da BIOME4ALL.