A cada primavera, trilhões de flores se reproduzem com a ajuda de abelhas e outros animais. Elas atraem os polinizadores para suas flores com cores chamativas e néctar. À medida que os animais viajam de flor em flor, eles levam consigo o pólen, que pode fertilizar as sementes de outras plantas.
Um novo estudo sugere que os seres humanos estão alterando rapidamente esse ritual anual da primavera. À medida que pesticidas tóxicos e habitats em extinção reduzem as populações de abelhas e outros polinizadores, algumas flores evoluíram para fertilizar suas próprias sementes com mais frequência, em vez das de outras plantas.
Os cientistas ficaram surpresos com a rapidez das mudanças, que ocorreram em apenas 20 gerações. "Isso é uma evolução rápida", disse Pierre-Olivier Cheptou, ecologista evolutivo da Universidade de Montpellier, na França, que liderou a pesquisa.
Cheptou foi inspirado a realizar o estudo quando ficou claro que as abelhas e outros polinizadores estavam em declínio drástico. Ele se perguntou se as flores que dependem dos polinizadores para a reprodução encontrariam outra maneira de se reproduzir.
O estudo se concentrou em uma planta daninha chamada violeta-dos-campos (Viola arvensis), cujas flores brancas, amarelas e roxas são comuns em campos e beiras de estradas em toda a Europa.
As violeta-dos-campos normalmente usam abelhas bombus para se reproduzir sexualmente. Mas elas também podem usar seu próprio pólen para fertilizar suas próprias sementes, um processo chamado autofecundação.
A autofecundação é mais conveniente do que o sexo, já que uma flor não precisa esperar por uma abelha. Mas uma flor autofecundante só pode usar seus próprios genes para produzir novas sementes. A reprodução sexual permite que as flores misturem seu DNA, criando novas combinações que podem torná-las mais preparadas para doenças, secas e outros desafios que as futuras gerações possam enfrentar.
Para rastrear a evolução das violetas-dos-campos nas últimas décadas, Cheptou e seus colegas aproveitaram um estoque de sementes coletadas pelos Conservatórios Botânicos Nacionais da França nas décadas de 1990 e 2000.
Os pesquisadores compararam essas flores antigas com as novas de toda a zona rural francesa. Após cultivar as sementes novas e antigas lado a lado em laboratório sob condições idênticas, eles descobriram que a autofecundação aumentou 27% desde a década de 1990.
Os pesquisadores também compararam a anatomia das plantas. Embora as novas violetas-dos-campos não tenham mudado de tamanho, suas flores encolheram 10% e produziram 20% menos néctar.
Os pesquisadores suspeitaram que essas mudanças tornaram as novas violetas-dos-campos menos atraentes para as abelhas bombus. Para testar essa ideia, eles colocaram colmeias de abelhas bombus dentro de cercados com violetas-de-campo antigas e novas. E, de fato, as abelhas visitaram mais as plantas antigas do que as novas.
À medida que as populações de abelhas bombus diminuíram, disse Cheptou, o custo de produzir néctar e flores grandes e atraentes pode ter se tornado um fardo para as flores. Em vez de investir energia para atrair polinizadores, ele especulou que as violetas-dos-campos estão tendo mais sucesso direcionando-a para o crescimento e resistência a doenças.
Os pesquisadores suspeitam que muitas outras flores enfrentam o mesmo desafio para sua sobrevivência e também podem estar evoluindo na mesma direção. "Não há motivo para pensar que outras plantas não tenham evoluído", disse Cheptou.
Se isso for verdade, as plantas podem estar piorando a situação para os insetos polinizadores. Muitos polinizadores dependem do néctar como alimento; se as plantas produzirem menos néctar, os insetos ficarão com fome.
Polinizadores e flores podem estar presos em uma espiral descendente. Menos néctar reduzirá ainda mais as populações de insetos, tornando a reprodução sexual ainda menos recompensadora para as plantas.
A espiral não será ruim apenas para os insetos, alertou Cheptou. Se algumas plantas eventualmente desistirem da reprodução sexual por completo, é improvável que elas consigam recuperar essa capacidade novamente.
A longo prazo, as limitações genéticas da autofecundação podem colocar as plantas em risco de extinção. "Elas não serão capazes de se adaptar, então a extinção se tornará mais provável", disse Cheptou.
Os resultados foram "impressionantes, embora desanimadores", disse Susan Mazer, botânica da Universidade da Califórnia, Santa Barbara, que não participou da pesquisa.
Mazer disse que a espiral pode ser ainda pior do que a pesquisa de Cheptou sugeriu. Além do declínio dos polinizadores, as plantas com flores estão enfrentando outros desafios que podem estar levando-as a abandonar a reprodução sexual.
O aquecimento global, por exemplo, está acelerando o crescimento das flores. Isso pode estar reduzindo a janela de tempo antes que as flores murchem e não possam mais oferecer néctar aos polinizadores.
Mas Sasha Bishop, bióloga evolutiva da Universidade de Michigan, que não participou do estudo, disse que algumas flores podem responder ao declínio dos polinizadores de maneira oposta.
Em um estudo sobre as campainhas-da-manhã no sul dos Estados Unidos, ela e seus colegas descobriram que, entre 2003 e 2012, as flores ficaram maiores, não menores. Os cientistas veem essa mudança como uma estratégia para continuar atraindo abelhas à medida que elas se tornam menos comuns.
"Ele poderiam investir em autofecundação, ou poderiam investir em atrair polinizadores", disse o Bispo. "Ambos os resultados são perfeitamente razoáveis."
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