Embora estejam associados a alergias e problemas respiratórios, no mundo vegetal os ácaros podem ser aliados poderosos. Invisíveis a olho nu, esses pequenos invertebrados são temidos em colchões e cortinas, mas nas folhas de muitas árvores desempenham um papel essencial na defesa contra pragas e doenças. Eles não só protegem as plantas, como atuam como verdadeiros guardiões naturais da floresta. É o que revela um novo estudo da Universidade de Michigan.
A descoberta aponta que o ácaro, que normalmente vive em pequenas câmaras na parte inferior das folhas, desempenha um papel importante na defesa de sua planta hospedeira contra invasores. A pesquisa descobriu ainda que plantas com mais domácias – as câmaras formadas por minúsculos pelos na parte inferior das folhas – também apresentavam significativamente mais desses pequenos invertebrados em suas folhas do que espécies sem domácias. O estudo, liderado pela pesquisadora Marjorie Weber, professora associada de ecologia e biologia evolutiva, foi realizado por um grupo de estudantes de graduação da UM na Estação Biológica da UM em Pellston, Michigan.
“Os ácaros que ocupam as domácias comem patógenos e pragas de plantas. Eles são fungívoros (comem fungos) e herbívoros (comem pequenos herbívoros)”, disse Weber. “Mais ácaros significam mais proteção para as plantas. Ao comer pequenas pragas, os ácaros limpam as folhas.” As domácias de ácaros têm sido historicamente negligenciadas em pesquisas, mas em lugares como as florestas de Michigan, elas desempenham um papel importante na proteção das árvores, disse Weber. É uma via de mão dupla, onde os ácaros podem se alimentar de herbívoros menores e patógenos na folha e, em seguida, proteger a planta em troca de abrigo nas domácias.
Ácaros são o foco da pesquisa de Weber, que estuda animais que protegem plantas e outras maravilhas da evolução — trabalho pelo qual a professora recebeu uma bolsa CAREER de mais de US$ 1 milhão da National Science Foundation. Ela estuda polinizadores, casos em que animais protegem árvores (formigas e ácaros servindo como guarda-costas das plantas) e a maneira como as árvores se defendem de pragas e doenças de plantas. Weber também usou a bolsa para projetar e apoiar o curso na Estação Biológica.
“As plantas desenvolveram características notáveis para facilitar relacionamentos mutualísticos, desenvolvendo adaptações para atrair e sustentar parceiros protetores”, disse Weber. “Aqui, pesquisamos sistematicamente uma floresta na Estação Biológica em busca de um dos fenótipos de mutualismo de defesa mais comuns e antigos: domácias de ácaros.” A tarefa de Weber para seus alunos de graduação foi baseada em trabalhos anteriores que relacionavam domácias e abundância de ácaros em outras florestas fora de Michigan.
A turma pontuou as 16 espécies lenhosas mais comuns quanto à presença e ao número de domácias de ácaros e descobriu que 80% das espécies lenhosas comuns na floresta tinham domácias de ácaros, a maior porcentagem relatada de domácias de ácaros em qualquer pesquisa já realizada. Caminhando pela floresta, os alunos coletaram amostras de cinco folhas por planta, totalizando até 10 plantas de cada espécie. Eles colocaram as folhas em sacos plásticos com papel-toalha úmido e as armazenaram em uma caixa térmica para evitar que ácaros e folhas desidratassem e murchassem.
Os alunos levaram as folhas ensacadas para o laboratório, onde a turma usou microscópios para quantificar a presença e abundância de domácias e ácaros, sob a orientação de Weber e dos alunos de doutorado em seu laboratório. Para avaliar suas amostras, a equipe conduziu uma série do que é chamado de modelos filogenéticos, que testam se o número de ácaros encontrados em uma folha está relacionado ao número de domácias naquela folha, levando em consideração a variação nas folhas encontradas em 16 espécies examinadas.
A pesquisa mostrou que plantas com domácias tinham significativamente mais ácaros em suas folhas do que espécies que não tinham domácias, e que plantas com mais domácias tinham mais ácaros. O estudo também aponta as florestas temperadas do norte como um sistema promissor para estudar mutualismos entre ácaros e plantas em altas densidades no futuro. “O resultado mais empolgante para mim é que as florestas de Michigan são um ponto de encontro para cooperação. Muitas das árvores comuns em Michigan são protegidas por essa relação mutuamente benéfica, incluindo espécies econômica e ecologicamente importantes de bordo, carvalho e faia”, disse Weber. “Outra conclusão importante: espécies distantemente relacionadas de árvores de Michigan estão convergindo para essa estratégia de cooperação com ácaros benéficos.”
O estudo é a primeira coautoria de alunos de graduação matriculados no curso Insights From Trees durante o semestre de verão de 2024, com duração de quatro semanas, incluindo Lillian Bailey, Ashley Cole, Bailee Duke, Liam Estill, Lauren Jones, Gabrielle Leon e Nia Paton. Samantha Molino e Addison Yerks também foram pesquisadores de graduação na Estação Biológica no ano passado e ajudaram no projeto. “Era um sonho distante meu poder conduzir pesquisas e ser uma autora científica publicada, mas nunca imaginei que conseguiria isso com um sistema de apoio tão maravilhoso antes de receber meu diploma de graduação”, disse Lauren Jones, aluna do último ano do Programa de Meio Ambiente da UM e também aluna do primeiro ano de pós-graduação na Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade da UM por meio de um programa de mestrado acelerado.
