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Como o Phaseolus vulgaris usa a inceptina para chamar vespas contra lagartas

Lagarta e abelha próxima a planta com folhas danificadas em plantação, com duas pessoas ao fundo.

Se uma plantação de feijões bem cuidada algum dia for atacada por lagartas, vale saber que ela não fica totalmente indefesa.

Na prática, é possível que uma “cavalaria” de vespas que devoram lagartas já esteja a caminho.

O feijão-comum tem uma capacidade impressionante de atrair vespas quando sofre ataque de lagartas - e, agora, cientistas descobriram com precisão como esse mecanismo funciona.

O feijão-comum (Phaseolus vulgaris) e o que ele “chama” quando é atacado

A espécie de feijão cultivada por humanos, o feijão-comum (Phaseolus vulgaris), deu origem a variedades muito populares, como feijão-vermelho (kidney), feijão-preto, feijão-pinto, feijão-branco (navy) e outras.

Se você já plantou feijão no quintal ou mantém feijão na despensa, há grandes chances de ser alguma variedade de P. vulgaris.

Foi justamente essa habilidade curiosa de P. vulgaris de “trazer” vespas que a imunologista vegetal Natalia Guayazán Palacios e colegas destrincharam em um estudo recente.

Antes de imaginar uma planta “gritando” por socorro, porém, é impossível afirmar se a planta de fato pretende que as vespas cheguem (e ainda nem está claro se plantas conseguem ter intenção - embora botânicos, neurologistas e filósofos debatam essa hipótese com intensidade).

O suposto “grito”, na verdade, é a liberação de substâncias químicas voláteis. E a reação das vespas a esses odores pode ser mais parecida com um acaso feliz, repetidamente reforçado ao longo da longa história de interações entre plantas e artrópodes.

Como as vespas têm um sistema nervoso central capaz de aprender, elas podem ter associado o cheiro específico de uma planta sob ataque de lagartas a uma oportunidade de alimento. Isso criaria um ciclo de retroalimentação na seleção natural que favorece tanto a vespa quanto a planta.

Com o passar de muitas gerações, plantas de feijão que emitiam determinadas combinações de voláteis enquanto uma larva se alimentava - combinações que as vespas detectam e às quais respondem com facilidade - provavelmente ficaram melhor protegidas de predadores na fase de pupa.

Com isso, essas plantas teriam mais chance de produzir grãos que sobrevivessem e repetissem o processo.

Como o receptor de inceptina aciona a “mistura” de voláteis

O novo estudo descreve a via imunológica usada pelo feijoeiro para produzir esse “perfume” específico - o cheiro que, para as vespas, significa algo como: “hora de esmagar lagartas”.

Tudo gira em torno de um receptor embutido na superfície das folhas.

Receptores biológicos são proteínas capazes de receber e transmitir informação dentro de um sistema biológico - como o de uma planta de feijão.

Segundo o estudo, o feijão-comum possui receptores que reconhecem e reagem à inceptina, um peptídeo que aparece com frequência na “saliva” de lagartas.

Quando as lagartas mordiscam as folhas do feijoeiro, os receptores de inceptina são ativados. Isso dispara uma cascata de respostas imunológicas que vai além de simplesmente cicatrizar o tecido danificado.

“Inceptin recognition does not only amplify the wound response, but activates an herbivore-specific immune pathway to trigger the emission of a distinctive volatile blend that recruits predatory wasps to effectively remove caterpillars from the plants,” escrevem Guayazán Palacios e a equipa.

O experimento em Oaxaca (México) com Spodoptera frugiperda

Em 2023 e 2024, havia intensa atividade de vespas em um conjunto de lavouras de feijão em Oaxaca, no México.

Os pesquisadores cultivaram plantas em pares: uma com receptores de inceptina plenamente funcionais e outra sem o gene necessário para que esses receptores se formassem.

Um grupo desses pares recebeu aplicação de saliva de lagarta nas folhas; outro grupo foi tratado com uma forma pura do peptídeo de inceptina In11; e um terceiro grupo teve as folhas feridas com lâmina e recebeu aplicação de água.

Depois, os cientistas prenderam lagartas mortas de lagarta-do-cartucho (fall armyworm, Spodoptera frugiperda) às plantas e aguardaram para ver como as vespas reagiriam.

Ao comparar tratamentos em plantas lado a lado, sob as mesmas condições (com a diferença central sendo a presença ou ausência do receptor), eles conseguiram medir o quanto os receptores de inceptina mudam a capacidade da planta de lidar com um ataque simulado.

Apesar de haver muitas vespas nas proximidades, as plantas sem receptores de inceptina ficaram em clara desvantagem.

Nelas, a chegada de vespas foi 40 por cento menor - tanto quando as folhas foram tratadas com saliva de lagarta quanto quando receberam pulverização com inceptina pura.

Curiosamente, não houve diferença nas visitas de vespas quando as plantas foram apenas feridas com lâmina.

Esses dados sugerem que são os sinais químicos no “hálito” da lagarta - e não o dano físico causado pelas mandíbulas - que acionam os receptores de inceptina e levam a planta a “anunciar” lagartas frescas no cardápio das vespas.

Guayazán Palacios e colegas também demonstraram, em experimentos de laboratório, que os receptores de inceptina atuam como gatilho direto para a mistura específica de voláteis que atrai vespas famintas.

Sem os genes que formam os receptores de inceptina, as plantas “did not emit the typical herbivore-induced volatiles blend that is normally induced upon In11 treatment, but rather emitted volatiles that bean plants release after wounding alone,” relata a equipa.

Em contraste, plantas sensíveis à inceptina liberaram a “characteristic blend of volatiles” quando foram tratadas tanto com In11 puro quanto com a saliva da lagarta-do-cartucho.

O que isso pode significar para proteger lavouras sem pesticidas

Essa descoberta pode ajudar a desenvolver estratégias de proteção de culturas contra lagartas sem recorrer a pesticidas, além de esclarecer melhor o que acontece em uma interação ecológica complexa envolvendo três espécies.

Então, da próxima vez que você for pegar o spray contra lagartas, já pensou em dar uma oportunidade às vespas?

A pesquisa foi publicada na Science Advances.

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