As surpresas da evolução da cor – ScienceDaily

As abelhas e outros insetos visitam as flores para se alimentar de néctar e pólen. Em troca dessas guloseimas, eles ajudam na reprodução dessas plantas polinizando suas flores. Essa é a visão simples e ligeiramente romântica da polinização. A realidade, porém, está cheia de embustes, guerra química e embustes biomecânicos. “A combinação de química e física com biologia evolutiva ampliou nossa visão da polinização”, diz Van der Kooi.

Anatomia

Ele é o primeiro autor de um artigo de revisão sobre a evolução da visão das cores em insetos, publicado no volume de janeiro de 2021 da Annual Review of Entomology, e uma segunda revisão sobre a ‘corrida armamentista’ entre plantas e polinizadores, que apareceu em 25 de janeiro em Biologia atual.

“Para muitas famílias de insetos, sabemos muito pouco sobre como eles vêem as cores”, diz Van der Kooi. As abelhas foram estudadas em grande detalhe, mas muito menos se sabe sobre a visão das cores em moscas, apesar do fato de que muitas de suas famílias, como as moscas volantes, são polinizadores muito importantes. “Eles são difíceis de estudar e manter em laboratório e a anatomia de seus olhos é mais complicada”, explica Van der Kooi. “Além disso, algumas idéias de longa data sobre a visão das moscas foram recentemente anuladas.”

Pigmentos

Van der Kooi e seus co-autores tabularam quais comprimentos de onda podem ser vistos por diferentes espécies de insetos. “Basicamente, a visão colorida dos insetos ocorre em comprimentos de onda entre 300 e 700 nanômetros. A maioria dos fotorreceptores nos olhos dos insetos detecta luz ultravioleta, azul e verde, mas há uma grande diversidade. ” Os insetos desenvolveram uma visão colorida antes do aparecimento das primeiras flores. ‘Os pigmentos nas flores parecem ser ajustados para serem visíveis aos polinizadores. Mas, é claro, os insetos subsequentemente co-evoluíram. ‘

Além da cor, as plantas usam o perfume para atrair insetos para o alimento que fornecem. Como a produção de néctar e pólen é cara, as plantas devem se proteger dos ladrões, que comem a comida, mas não polinizam as flores. Este é o assunto do segundo artigo de revisão. “Este artigo mostra uma grande diversidade na relação entre plantas e polinizadores, do verdadeiro mutualismo ao abuso total.” Algumas plantas não fornecem nenhum alimento. Outros possuem pólen ou néctar tóxico para a maioria das espécies de abelhas. Apenas espécies específicas podem realmente digerir este alimento. ”

Biomecânica

Os polinizadores também têm sua própria agenda. “Uma planta em particular é polinizada por mariposas no início da primavera. A mariposa também põe ovos na planta e, no final do ano, as lagartas comem partes dela. Naquela época, os principais polinizadores dessa planta são as moscas. Este é um exemplo da relação complexa entre plantas e polinizadores. “Pode haver diferenças sazonais, mas a relação também pode ser diferente em lugares diferentes: há variação no tempo e no espaço e por meio de diferentes interações biológicas”, diz Van der Kooi.

A revisão se concentra em diferentes aspectos da relação complexa, usando conhecimentos da biologia química (por exemplo, o conteúdo de nutrientes do néctar ou pólen), biomecânica (por exemplo, as barreiras que as flores usam para se proteger de insetos indesejados ou para garantir que o pólen dispersos por eles) e biologia sensorial (por exemplo, as maneiras como os insetos detectam e reconhecem flores).

Vibração

Algumas plantas, por exemplo muitas espécies da família da batata, desenvolveram o método de “polinização por zumbido”, no qual o pólen é armazenado em tubos e os insetos precisam vibrar nas flores para liberá-los. “Abelhas, moscas e borboletas não podem alcançá-los, mas outras abelhas, como as abelhas, podem sacudir o pólen usando seus fortes músculos de vôo.” A rigidez dos tubos, a viscosidade do pólen e a frequência vibracional do zumbido das abelhas desempenham um papel neste processo. “Você realmente precisa das ferramentas da física para entender o relacionamento deles.” O estudo interdisciplinar das interações entre insetos e plantas é o que Van der Kooi ama. Ele começou sua carreira usando técnicas ópticas. “Isso é em parte porque eu realmente gosto de física. Mas cada nova abordagem nos mostrará novos aspectos dessa relação complexa ”.

Um desenvolvimento recente no campo é a constatação de que as plantas são diferentes em diferentes localizações geográficas. «Uma centáurea na Holanda não é necessariamente igual a uma centáurea na Itália. Por exemplo, a composição química do pólen ou néctar pode ser diferente, afetando a interação com os insetos. ‘

Paraísos de insetos

Isso tem sérias ramificações para as tentativas de aumentar o número de insetos criando paraísos de insetos, explica Van der Kooi: “Às vezes, as misturas de sementes para tiras de flores não são fornecidas localmente, mas de outros países. Nesse caso, pode haver uma incompatibilidade com os insetos locais, o que pode até prejudicar o número de insetos. ‘ Portanto, é melhor criar refúgios para insetos com sementes locais.

Ambos os artigos de revisão enfatizam o quão complicada pode ser a relação entre plantas e polinizadores. Então, por que as plantas se incomodam? Por que nem todo mundo usa a dispersão de pólen pelo vento? “Essas são boas perguntas”, diz Van der Kooi. “A eficiência da polinização pelo vento é baixa, mas isso também vale para a polinização animal. No entanto, aproximadamente 90 por cento das espécies de plantas usam o último método, por isso é um grande sucesso. ” Mas mesmo isso é complicado: ‘As gramíneas usam a polinização do vento e também são grupos de sucesso. Como quase tudo na biologia, a resposta muitas vezes é “depende …” ‘