Um
inseto transmite o vírus para o trigo e faz subir a temperatura da
planta. O mesmo vírus faz o inseto mais tolerante ao calor, e continuar
ativo disputando alimento – favorecendo assim o vírus
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Não só entre os animais mamíferos, como morcegos, e nós, humanos, a
circulação dos vírus ameaça a saúde e modifica as interações. Uma
pesquisa internacional com a participação do Instituto de Biociências
(IB) da USP demonstra como esses seres, no limite entre a matéria orgânica e a vida,
atuam também em insetos, plantas, e modificam suas relações. Os
cientistas descobriram que os vírus do tipo BYDW – que não infecta
humanos – alteram as relações ecológicas entre plantas de trigo e os
insetos que sugam sua seiva. Os BYDW são transmitidos por afídeos,
pequenos insetos conhecidos como pulgões ou piolhos de planta. Eles
provocam a elevação de temperatura em pés de trigo e ao mesmo tempo
tornam o piolho da cerejeira-brava (Rhopalosiphum padi) mais
resistente a temperaturas elevadas. Assim, o piolho da cerejeira-brava
passa a evitar as áreas mais frias da planta de trigo, que são dominadas
por insetos maiores, e se alimenta nas partes mais altas e quentes da
planta.
As conclusões do estudo são apresentadas em artigo publicado pela revista científica Nature Communications em março. A pesquisa foi coordenada pela pesquisadora Mitzy Porras, do Departamento de Entomologia da Pennsylvania State University (Estados Unidos), e contou com a colaboração de laboratórios nos Estados Unidos, Brasil, Colômbia e França, além da participação de indústrias. “Nosso envolvimento no estudo se deve às pesquisas que desenvolvemos sobre as relações entre os organismos e o meio ambiente, especialmente em condições extremas, como calor ou frio excessivos”, conta o professor Carlos Arturo Navas Iannini, do IB, um dos autores do artigo.
Navas Iannini explica que os vírus de plantas do tipo BYDW são transmitidos meio de afídeos como os pulgões e os piolhos de planta, insetos que se alimentam da seiva que sugam das espécies vegetais. “É comum a temperatura das plantas variar ao longo do dia, assim como algumas partes serem mais quentes ou frias do que outras”, conta. “Por meio de experimentos usando a técnica de termografia (que produz imagens com cores associados a diferentes temperaturas), constatou-se que os pés de trigo infectados pelo vírus registravam um aumento de até 2 graus Celsius (oC), na temperatura da superfície, que é onde os insetos retiram a seiva com a boca, que tem forma tubular.”
De acordo com Navas Iannini, o aumento de resiliência acontece porque os vírus, uma vez no inseto, podem ativar genes que regulam a produção de um tipo de proteínas conhecidas por proteger tecidos de choque termal. “Essas proteínas, uma vez expressadas, permitem a exposição dos insetos a temperaturas acima do normal”, destaca. “Assim como os impactos variam entre espécies, a infecção viral altera as relações ecológicas entre insetos, e também entre insetos e plantas. Apesar de elevar a temperatura superficial do trigo, ela também torna o piolho da cerejeira- brava mais competitivo na disputa por alimento com outras espécies de insetos.”
As pesquisas com o trigo poderão servir de base para novos estudos sobre o papel dos vírus nas interações ecológicas entre insetos e espécies de plantas com interesse agrícola, como a soja, destaca Navas Iannini. “Está é uma linha de pesquisa muito recente, porém os resultados vêm sendo surpreendentes”, conclui. O artigo “Enhanced heat tolerance of viral-infected aphids leads to niche expansion and reduced interspecific competition”, publicado pela Nature Communications em 4 de março, é assinado por Mitzy, Navas Iannini, James Marden, Mark Mescher, Consuelo de Moraes, Sylvain Pincebourde, Andrés Sandoval Mojica, Juan Raygoza Garay, German Holguin, Edwin Rajotte e Tomás Carlo.
Mais informações: e-mail navas@usp.br, com Carlos Arturo Navas Iannini
As conclusões do estudo são apresentadas em artigo publicado pela revista científica Nature Communications em março. A pesquisa foi coordenada pela pesquisadora Mitzy Porras, do Departamento de Entomologia da Pennsylvania State University (Estados Unidos), e contou com a colaboração de laboratórios nos Estados Unidos, Brasil, Colômbia e França, além da participação de indústrias. “Nosso envolvimento no estudo se deve às pesquisas que desenvolvemos sobre as relações entre os organismos e o meio ambiente, especialmente em condições extremas, como calor ou frio excessivos”, conta o professor Carlos Arturo Navas Iannini, do IB, um dos autores do artigo.
Navas Iannini explica que os vírus de plantas do tipo BYDW são transmitidos meio de afídeos como os pulgões e os piolhos de planta, insetos que se alimentam da seiva que sugam das espécies vegetais. “É comum a temperatura das plantas variar ao longo do dia, assim como algumas partes serem mais quentes ou frias do que outras”, conta. “Por meio de experimentos usando a técnica de termografia (que produz imagens com cores associados a diferentes temperaturas), constatou-se que os pés de trigo infectados pelo vírus registravam um aumento de até 2 graus Celsius (oC), na temperatura da superfície, que é onde os insetos retiram a seiva com a boca, que tem forma tubular.”
Tolerância ao calor
+ Mais
Normalmente, as regiões das plantas de trigo com temperatura mais
moderada são ocupadas por insetos maiores, como o pulgão do milho (Rhopalosiphum maidis), deixando pouco espaço para espécies de tamanho mais reduzido, caso do piolho da cerejeira-brava (Rhopalosiphum padi).
“Durante a pesquisa, os testes mostraram que o piolho da
cerejeira-brava era mais tolerante ao calor, o que o tornava mais
competitivo em relação ao pulgão do milho, pois conseguia ficar em
lugares mais altos e mais quentes da planta”, relata o professor.
“Posteriormente, descobriu-se que os vírus BYDW que infeccionam os
piolhos de cerejeira-brava torna-os mais resistentes a choques
térmicos.”De acordo com Navas Iannini, o aumento de resiliência acontece porque os vírus, uma vez no inseto, podem ativar genes que regulam a produção de um tipo de proteínas conhecidas por proteger tecidos de choque termal. “Essas proteínas, uma vez expressadas, permitem a exposição dos insetos a temperaturas acima do normal”, destaca. “Assim como os impactos variam entre espécies, a infecção viral altera as relações ecológicas entre insetos, e também entre insetos e plantas. Apesar de elevar a temperatura superficial do trigo, ela também torna o piolho da cerejeira- brava mais competitivo na disputa por alimento com outras espécies de insetos.”
+ Mais
O professor aponta que, durante um período significativo da história
da humanidade, microorganismos como bactérias e vírus foram vistos de
forma negativa. “O avanço das pesquisas provocou uma reviravolta nesse
conceito, mostrando que a relação entre os microorganismos e outros
seres vivos é bastante complexa”, afirma. “Há muitos resultados
demonstrando essa relação no caso das bactérias, porém os estudos com
vírus apenas recentemente demonstraram a capacidade das infecções
provocarem reações fisiológicas que aumentam a resistência a condições
ambientais extremas, o que acaba por afetar também as relações
ecológicas”.As pesquisas com o trigo poderão servir de base para novos estudos sobre o papel dos vírus nas interações ecológicas entre insetos e espécies de plantas com interesse agrícola, como a soja, destaca Navas Iannini. “Está é uma linha de pesquisa muito recente, porém os resultados vêm sendo surpreendentes”, conclui. O artigo “Enhanced heat tolerance of viral-infected aphids leads to niche expansion and reduced interspecific competition”, publicado pela Nature Communications em 4 de março, é assinado por Mitzy, Navas Iannini, James Marden, Mark Mescher, Consuelo de Moraes, Sylvain Pincebourde, Andrés Sandoval Mojica, Juan Raygoza Garay, German Holguin, Edwin Rajotte e Tomás Carlo.
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A reprodução de matérias e fotografias é livre mediante a citação do Jornal da USP e do autor. No caso dos arquivos de áudio, deverão constar dos créditos a Rádio USP e, em sendo explicitados, os autores. Para uso de arquivos de vídeo, esses créditos deverão mencionar a TV USP e, caso estejam explicitados, os autores. Fotos devem ser creditadas como USP Imagens e o nome do fotógrafo.
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