Humboldt notou em 1800 que as folhas de uma árvore tropical não soltavam bolhas ao sol; o segredo era respirar à noite, e agora o DNA mostra como isso surgiu

Por volta de 1800, o naturalista alemão Alexander von Humboldt fez um experimento simples com a folha de uma árvore tropical. Colocou-a na água, sob o sol, esperando ver as bolhas de oxigênio que outras folhas soltavam durante a fotossíntese. Nada aconteceu. A explicação só viria muito depois: aquela árvore funciona num horário diferente.

Um estudo da Universidade de Viena, publicado na revista científica Nature Communications, mostra agora como essa estratégia surgiu nas árvores do gênero Clusia, comuns também no Brasil.

Fotossíntese noturna

Na fotossíntese comum, as plantas abrem os estômatos, pequenos poros das folhas, durante o dia para absorver gás carbônico e liberar oxigênio. O problema é que, com os poros abertos, perdem muita água. A Clusia faz diferente: mantém os poros fechados enquanto o sol está forte, reduzindo a evaporação, e absorve o gás carbônico à noite, guardando-o na forma de ácido málico. Durante o dia seguinte, usa esse estoque para fazer a fotossíntese com os poros fechados.

A estratégia se chama fotossíntese CAM e é comum em plantas de lugares secos, como cactos, bromélias e o abacaxi. A Clusia é o único gênero conhecido de árvores que a utiliza.

Uma estratégia que evoluiu várias vezes

A equipe, liderada por Wolfram Weckwerth, analisou o genoma de três espécies, Clusia rosea, Clusia minor e Clusia major, que usam a fotossíntese de formas diferentes. Descobriu que todas são poliploides antigas: em algum momento da evolução, seus genomas foram multiplicados e depois reorganizados ao longo de muito tempo. Nesse processo, cópias de genes se perderam, foram desativadas ou ganharam novas funções, especialmente as ligadas ao armazenamento noturno de gás carbônico.

As plantas foram acompanhadas em estufa, em condições próximas às naturais, com diferentes quantidades de água. A Clusia rosea usa a CAM de forma intensa. A Clusia minor liga a CAM principalmente quando está sob estresse. A Clusia major combina os dois tipos de fotossíntese. Para os pesquisadores, a CAM não surgiu de um único evento evolutivo, mas de rodadas repetidas de reorganização do genoma.

As Clusias brasileiras

No Brasil, espécies de Clusia são comuns nas restingas do litoral, em afloramentos rochosos e em matas. A Clusia fluminensis, conhecida como mangue-do-mato ou clúsia, também é muito usada em paisagismo, em jardins e cercas vivas, por suportar sol forte, vento e maresia. Ver uma delas no canteiro é ver, sem saber, uma planta que respira à noite.

Plantações para um mundo mais seco

Plantas CAM precisam de muito menos água que as de fotossíntese convencional. Por isso, entender como a estratégia evoluiu pode ajudar a desenvolver cultivos mais resistentes à seca, um desafio crescente com a mudança do clima. As informações genômicas agora disponíveis podem revelar os processos que tornam a fixação de carbono tão eficiente no uso da água.

Perguntas frequentes

Existe planta que faz fotossíntese à noite?

Plantas CAM absorvem gás carbônico à noite e completam a fotossíntese de dia, com os poros fechados, para economizar água.

A Clusia existe no Brasil?

Sim. Várias espécies ocorrem em restingas e matas, e a Clusia fluminensis é comum em jardins.

Com informações da Universidade de Viena e do estudo publicado na Nature Communications.

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