Cientistas descobriram o maior clone do mundo na Austrália: uma enorme rede de prados de capim-marinho que cobre quase 200 km quadrados. Assim como o imenso bosque Pando, nas montanhas de Utah, nos EUA, esse extenso campo submarino é, na verdade, uma única planta que vem continuamente se autorreplicando ao longo de quase 4.500 anos.
Ele foi identificado enquanto pesquisadores estudavam a diversidade genética de capim-marinhos em Shark Bay, uma Área Marinha Protegida de águas rasas na Austrália Ocidental. Eles descobriram que quase todos os prados de ervas de fita (Posidonia australis) da região são geneticamente idênticos.
Análises posteriores revelaram que, ao contrário dos outros capins-marinhos da área, que se reproduzem sexualmente, P. australis está realmente se clonando através de uma rede subterrânea de raízes ramificantes.
O clone de P. australis se estende por cerca de 180 km de ponta a ponta, “tornando-se o maior exemplo conhecido de um clone em qualquer ambiente da Terra”, descreveram os autores no estudo, que foi publicado na revista Proceedings of the Royal Society B.
“É uma única planta que foi capaz de crescer ininterruptamente”, disse a pesquisadora sênior Elizabeth Sinclair, bióloga evolutiva da Universidade da Austrália Ocidental, em entrevista ao site Live Science. “Se continuar intacto, o gigantesco clone pode continuar a expandir-se indefinidamente, o que o torna praticamente imortal”.
Segundo os pesquisadores, o superclone de P. australis se expande pela “extensão de rizoma horizontal”, processo por meio do qual uma planta cria um ramo geneticamente idêntico através de uma haste subterrânea (ou rizoma), que então desenvolve suas próprias raízes e caule.
Quando vistas da superfície – neste caso, o fundo do mar arenoso – os aglomerados de capim-marinho parecem espécimes separados, mas, em nível genético, eles são a mesma planta.
“Embora os prados P. australis não formem um único prado ininterrupto, eles ainda podem ser considerados como uma só planta”, disse Sinclair. “As plantas de capim-marinho podem se fragmentar ao longo do tempo se houver danos ou perturbações, mas os fragmentos ainda são geneticamente idênticos”, acrescentou.
De acordo com os cientistas, é possível que os prados de P. australis já tenham sido totalmente conectados e, com o tempo, foram fragmentados pela pastagem de animais marinhos ou por ondas de calor extremas.
Com base no tamanho e idade dos prados P. australis, os pesquisadores suspeitam que o clone está crescendo a uma taxa de cerca de 15 a 35 centímetros por ano. Embora isso possa não parecer muito, é uma taxa bastante rápida quando comparada com o crescimento de outros prados clonais de capim-marinho, segundo os autores do estudo.
“O clone pode continuar a crescer indefinidamente, desde que não seja perturbado e que o ambiente não mude muito rapidamente”, disse Sinclair. Segundo a pesquisadora, as condições quase intocadas em Shark Bay, que foi designada em 1991 como área de patrimônio mundial pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco), indicam que a relva permaneceu relativamente imperturbável durante toda a sua vida.
Outro fator que pode influenciar no crescimento do campo de P. australis pode ser uma superpotência genética incomum entre as plantas que lhes permite fazer uma cópia adicional de seu genoma, o que dobra a quantidade de DNA que podem utilizar para se adaptar a mudanças extremas nas condições ambientais.
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Como o clone subaquático australiano pode ter se desenvolvido
A maioria dos organismos na Terra são diploides, o que significa que seu DNA contém um único par de cromossomos. No entanto, esse não é o caso para todos os organismos. Alguns são monoploides, como machos de certas espécies de abelhas, que têm cromossomos não verificados. Outros organismos, conhecidos como poliploides, têm dois ou mais pares de cromossomos.
Plantas diploides podem evoluir rapidamente para poliploides dobrando o número de cromossomos que elas têm — um processo conhecido como duplicação de genoma inteiro, o que os pesquisadores suspeitam que aconteceu com P. australis.
Há duas maneiras de uma planta diploide se tornar poliploide.
Isso pode acontecer quando duas espécies separadas, mas intimamente relacionadas, se reproduzem. Em vez de combinar DNA parental como um híbrido padrão faz, a prole poliploide recebe uma cópia inteira do DNA de cada genitor. Isso é conhecido como alopoliploidia.
Poliploides também podem surgir quando dois indivíduos de populações separadas da mesma espécie se reproduzem, e a prole recebe ambos os conjuntos completos de DNA, um processo conhecido como autopoliploidia.
Em ambos os casos, o processo é completamente aleatório e a prole se torna uma nova espécie porque é incapaz de se reproduzir com outros indivíduos da espécie de seus pais.
No caso de P. australis, os pesquisadores suspeitam que a erva-marinha autorreplicante emergiu via autopoliploide de um ancestral diploide que provavelmente foi extinto desde então.
As plantas poliploides às vezes são consideradas como “becos sem saída evolucionárias” porque muitas são estéreis, o que significa que não podem se reproduzir sexualmente, disse Sinclair. Isso limita a capacidade das plantas de sofrer mutação, que é uma parte fundamental da teoria da evolução. No entanto, tornar-se um poliploide pode funcionar como uma última chance para plantas que estão enfrentando a extinção devido a mudanças ambientais extremas.
Até cerca de 8.500 anos atrás, a área ficava acima do nível do mar e em parte da Austrália continental. No entanto, o aumento do nível do mar causado pelo fim do Último Período Glacial, a era glacial mais recente que terminou há cerca de 12.000 anos, submergiu essa parte do continente. Então, o recém-criado habitat subaquático foi inundado com novas espécies, como os capim-marinhos.
Águas rasas são mais vulneráveis às mudanças climáticas
Atualmente, a profundidade média da Shark Bay é de cerca de 9 metros, mas teria sido ainda mais rasa cerca de 4.500 anos atrás, quando o prado de P. australis surgiu.
Oceanos rasos são mais vulneráveis a mudanças extremas de temperatura e salinidade porque há menos água para distribuir e circular calor e minerais. Seus ecossistemas também são mais propensos a perturbações e danos causados por tempestades tropicais do que ambientes profundos.
Mas, graças à sua resiliência às mudanças ambientais, P. australis continuou a prosperar por milênios. “Espécies locais de capim-marinho que continuam a se reproduzir sexualmente, o que é energeticamente desgastante e requer muito espaço disponível para novas plantas crescerem, podem ser menos resistentes”, disse Sinclair.
Segundo a cientista, sem ter que competir pelo espaço ou desviar energia para a reprodução, P. australis tem sido livre para se clonar a um ritmo constante e dominar o ecossistema local.
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