Como *Salvinia molesta* se torna uma invasora tão eficiente

Algumas plantas daninhas são apenas um incômodo. Salvinia molesta está mais para uma tomada de território. Essa samambaia flutuante consegue dobrar a própria biomassa em apenas 36 horas. Se ninguém interferir, ela cobre lagoas e rios de corrente lenta com um tapete verde espesso.

Esse tapete impede a luz do sol de alcançar a água. Ao mesmo tempo, reduz o oxigénio disponível, e a vida abaixo da superfície começa a sofrer. Hoje, a planta já se estabelece em água doce em mais de 60 países. Ela figura entre as 100 espécies invasoras mais prejudiciais do planeta. A velocidade com que se espalha sugeria que havia algo fora do comum por trás do fenómeno.

Salvinia molesta sufoca lagos

Durante anos, uma pergunta simples ficou sem resposta: por que Salvinia molesta é tão implacavelmente eficiente em se espalhar?

Na prática, a rapidez dessa invasora esgota gestores de recursos hídricos em todo lugar. Uma lagoa pode parecer limpa numa semana e, na seguinte, já estar tomada.

O caminho até a explicação começa com um engano. Por muito tempo, a planta descrita não era a correta.

Décadas de identidade trocada

Uma equipa liderada pelo professor associado Fay-Wei Li, do Boyce Thompson Institute (BTI) e da Cornell University, analisou com rigor o genoma da espécie. Erin Sigel, da University of New Hampshire, trabalhou com ele no estudo.

Durante décadas, S. molesta foi tratada como um alopentaplóide. Esse termo descreve um híbrido com cinco conjuntos de cromossomas, herdados de várias espécies parentais.

Mas o genoma contou outra história. Na verdade, a planta é um híbrido diploide, com apenas dois conjuntos de cromossomas. Cada conjunto vem de uma espécie parental diferente. E, até agora, ambas essas parentais seguem desconhecidas para a ciência.

Encontrá-las tornou-se uma busca em aberto. Em algum lugar, duas “samambaias-fantasma” deixaram a sua assinatura nessa invasora.

“A identificação errada de S. molesta permaneceu por décadas”, disse Li. “Acertar isso importa, não apenas para a biologia evolutiva, mas para entender como essa planta se tornou tão bem-sucedida como invasora.”

Não consegue reproduzir-se sexualmente

Os dois conjuntos de cromossomas que a planta carrega não se encaixam. E essa incompatibilidade é a peça central de toda a história.

“Elas carregam números diferentes de cromossomas e várias diferenças estruturais importantes”, explicou Yanã Rizzieri, primeira autora do estudo e pós-graduanda no laboratório de Li.

“Quando a planta tenta passar pela meiose, essas diferenças impedem o emparelhamento adequado dos cromossomas. Não se formam esporos viáveis. A planta não consegue reproduzir-se sexualmente.”

Ou seja, o caminho clássico está bloqueado. Sem esporos, sem sementes, sem descendência por via sexual.

Clonagem como estratégia de conquista de Salvinia molesta

O que ela consegue fazer é crescer depressa e fragmentar-se com facilidade. Pequenos pedaços se desprendem da planta-mãe e passam a desenvolver-se como indivíduos totalmente novos.

Cada um desses novos indivíduos é uma cópia genética. Basta um fragmento chegar a uma lagoa ainda livre para dar início a uma invasão completa.

As plantas que aparecem depois são clones da primeira. É um modo incomum de dominar ambientes aquáticos - e assustadoramente eficiente.

Quase nenhuma diferença genética

Para pôr essa hipótese à prova, a equipa sequenciou 100 plantas individuais. As amostras vieram de cinco populações no sudeste dos Estados Unidos.

O resultado mostrou uma diversidade genética praticamente desaparecida. Dentro de cada população, as plantas eram quase indistinguíveis.

A maioria das diferenças entre indivíduos aparecia em apenas uma única planta. Esse é o padrão típico de uma população clonal que se expande a partir de um fundador original.

A variação nova só surgia por erros de cópia acumulados ao longo do tempo. Sem reprodução sexual, não houve “mistura” genética para embaralhar o conjunto.

Salvinia molesta traz esperança

Esse hábito clonal tem um lado útil. A população invasora inteira partilha um único “plano” genético.

Assim, um tratamento que consiga suprimir a planta de forma confiável num local tende a funcionar do mesmo modo em outros. Se um método derruba a infestação na Louisiana, a mesma estratégia deve ser aplicável noutro lugar.

Para quem enfrenta espécies invasoras, isso é uma notícia raramente tão animadora. Em certo sentido, o adversário é sempre a mesma planta.

Um método de controlo comprovado num corpo d’água deve ser transferível ao próximo. Em vez de testar e adivinhar caso a caso, gestores podem validar uma vez e aplicar em escala.

Genomas de samambaias surpreendem

A equipa também analisou, para comparação, uma parente próxima: S. cucullata. Essa pequena samambaia aquática tem o menor genoma conhecido entre as samambaias, com apenas 250 milhões de pares de bases.

A escolha do par foi intencional. Colocar a invasora lado a lado com a sua “prima” de genoma mais enxuto prometia uma visão nítida das mudanças no genoma ao longo da evolução em samambaias.

Os cientistas combinaram sequenciamento de leituras longas com mapeamento de cromatina por Hi-C. Essa abordagem permitiu montar, para ambas as samambaias, genomas ao nível de cromossomas.

Então vieram os dados que contrariaram o esperado. Nenhuma das duas seguiu o comportamento previsto pelos livros.

Mudanças no tamanho do genoma

• S. cucullata* tem um genoma cerca de 14 vezes menor do que o nosso. Ainda assim, concentra 68 cromossomas - quase quatro vezes mais do que se supunha.

• S. molesta* vai na direcção oposta. O seu genoma é dez vezes maior que o de S. cucullata, mas ela possui apenas 46 cromossomas.

Esses 46 cromossomas organizam-se em dois subgenomas distintos. Eles se separaram um do outro há cerca de 25 milhões de anos.

O que isso significa para samambaias

“Nossas descobertas mostram que a evolução dos genomas de Salvinia é muito dinâmica, mais parecida com a de plantas com flores do que com a de muitas samambaias que têm genomas grandes”, disse Sigel.

Na maioria das samambaias com genomas grandes, as mudanças avançam lentamente. Já Salvinia, ao que tudo indica, segue regras bem mais agitadas.

Aqui, tamanho do genoma e número de cromossomas deixaram de andar juntos. Um genoma maior não significou mais cromossomas - o que contraria uma suposição comum.

O estudo questiona um modelo antigo sobre como os genomas de samambaias evoluem. Além disso, transforma Salvinia numa ferramenta precisa para investigar como a reprodução influencia um genoma.

E liga a biologia da planta directamente ao seu potencial destrutivo. O mesmo emparelhamento falho que impede a reprodução sexual é também o que sustentou uma invasora tão incansável, baseada em copiar e espalhar.