Os fungos podem salvar esta árvore havaiana ameaçada?

Nicole Hynson normalmente é chamada para ajudar quando tudo mais falha. O biólogo conservacionista da Universidade do Havaí está envolvido em trazer de volta todos os tipos de plantas criticamente ameaçadas à beira da extinção. Infelizmente, ela se mantém ocupada em seu estado natal, o Havaí, que também é conhecido como a capital mundial da extinção. Seu mais recente alvo de conservação é uma árvore florida que está travando uma batalha perdida na natureza: o Gardênia brigamii, ou, como é conhecido entre algumas comunidades locais, os na’u.

O na’u é uma das três espécies de gardênia endêmico do arquipélago. Registros históricos mostram que a população nativa havaiana fabricava ferramentas com a madeira na’u e colhia seus frutos para tingir. A maior glória da na’u é a sua flor perfumadauma flor perolada que já foi frequentemente tecida em guirlandas florais tradicionais chamadas leis. Mas agora a madeira, os frutos e as flores da árvore são muito raros para uso comercial ou casual. Devido à seca, à agricultura, à competição com plantas invasoras e aos incêndios florestais, a espécie que outrora esteve presente em todo o Havai está agora confinada a uma única ilha, Lanai. Apenas cerca de dez indivíduos conhecidos permanecem na natureza, tornando a na’u uma das plantas mais raras do mundo.

“Essas gardênias são plantas absolutamente lindas e maravilhosas, com profunda história e valor cultural”, diz Mike Opgenorth, diretor do Jardim Botânico Tropical Nacional e ex-aluno de graduação de Hynson que trabalhou no G. brigamii conservação. Como outras floras locais, elas são fundamentais para o conhecimento tradicional dos nativos. “Você perde um pouco da cultura havaiana quando perde algumas dessas plantas.”

Para cultivar mudas robustas que possam reforçar as espécies na natureza, a equipe de Hynson está utilizando uma ferramenta emergente no arsenal de conservação de plantas: fungos micorrízicos. A comunidade de microrganismos benéficos que habitam entre as raízes das plantas é o equivalente botânico de um microbioma intestinal. Em troca de alimento, os fungos micorrízicos realizam todos os tipos de funções para a planta hospedeira – eles fornecem às plantas nutrientes minerais do solo, atuam como extensões de raízes para ajudar a planta a absorver mais água e aumentar a resistência do hospedeiro contra patógenos. Em troca, eles ganham açúcares e lipídios ricos em energia das plantas fotossintéticas. As interações planta-fungo são ricos pactos simbióticos que remontam até quando as plantas colonizaram a terra pela primeira vez cerca de 500 milhões de anos atrás.

Apesar de todos os seus inúmeros e duradouros serviços prestados às plantas ao longo de sua história evolutiva, os fungos micorrízicos foram amplamente negligenciados pelos agrônomos e botânicos até recentemente. Para cultivar plantas saudáveis, a horticultura convencional apostava no uso intensivo de produtos químicos, como fungicidas, para prevenir todos os tipos de doenças. Mas esta prática significou que os fungos fortificantes e os benefícios que trazem no acesso à nutrição foram excluídos da definição da saúde das plantas. A exposição micorrízica na restauração da na’u está a um passo dessa abordagem extrema e promove condições de crescimento que mais se assemelham ao habitat natural de uma planta.

Aproveitando os agentes da natureza

Por mais de 20 anos, os conservacionistas “criaram” G. brigamii mudas em estufas, cultivando-as em ambientes estéreis e aplicando-lhes fertilizantes e pesticidas. Nesta abordagem intensiva em recursos, a taxa de sobrevivência das espécies rewilded G. brigamii é inferior a 10 por cento, de acordo com um relatório de autoria de Hynson. Ao ar livre, as mudas mimadas vacilam quando enfrentam todo o impacto dos elementos e outras ameaças naturais. Muitas vezes, esses indivíduos dependem de produtos químicos sintéticos para o resto da vida, diz Hynson.

A estratégia de Hynson é substituir inteiramente os produtos químicos artificiais por probióticos de fungos micorrízicos que as plantas normalmente curariam sozinhas ao longo do tempo na natureza. Em teoria, essas defesas vivas baseadas nas raízes deveriam ajudar a planta a viver de forma mais independente.

Lena Neuenkamp, ​​ecologista de plantas e micorrizas da Universidade de Münster, na Alemanha, que não participou no projeto, diz que é um pouco como o que se faria antes de reconstituir animais em cativeiro num jardim zoológico. Ela diz que você quer dar a eles o melhor começo de vida, como um microbioma interno saudável, para que eles tenham as melhores chances de sobreviver por conta própria quando retornarem ao seu habitat nativo.

“O contato micorrízico nativo pode ser muito importante para plantas de alto valor de conservação e seu estabelecimento”, diz Jim Bever, ecologista vegetal da Universidade do Kansas que não esteve envolvido no empreendimento. Ele usou inoculação micorrízica para restauração de grama da pradaria no coração dos Estados Unidos. “Nossa experiência no Centro-Oeste é muito consistente com o objetivo de Nicole.”

O grupo de Hynson coleta amostras de solo de G. brigamii indivíduos para coletar fungos amigáveis. “É uma grande expedição trazer algumas destas amostras”, diz ela, dado que muitas das últimas amostras G. brigamii as árvores vivem em locais remotos. De volta à estufa, Hynson cultiva os micróbios presentes em uma grama falsa. Depois de alguns meses amplificando o número de fungos, os pesquisadores coletam os esporos e os borrifam G. brigamii mudas em laboratório.

Até agora, os resultados são promissores. A equipe observou que as mudas inoculadas cresceram três vezes mais rápido que as não iniciadas. Levará pelo menos mais meio ano até que as mudas estejam prontas para o teste final: o transplante em locais de restauração ao ar livre.

É claro que o rápido crescimento na estufa não garante necessariamente a sobrevivência na natureza. Mas dados os desafios da criação G. brigamii em cativeiro em primeiro lugar, Hynson considera o sucesso inicial com as mudas reforçadas como uma vitória. “Minha expectativa é que eles continuem nessa trajetória positiva”, diz Hyson. “Nem sempre é claro se eles vão sobreviver; tudo o que podemos fazer é tentar torná-los o mais fortes possível.”

Dado que o método micorrízico não envolve fertilizantes e pesticidas, a prática pode ser mais sustentável a longo prazo. “Se conseguirmos gerar fábricas que funcionem bem, sem todos esses insumos, isso representará economia em todas as frentes”, diz Hynson.

Uma corrida contra o tempo

O desafio de trabalhar com fungos micorrízicos é que as plantas e os fungos são extremamente exigentes com quem estabelecem parcerias. A mistura micorrízica genérica comprada em lojas para plantas domésticas muitas vezes não confere os benefícios esperados por esse motivo. As misturas geralmente vêm carregadas com fertilizante para provocar alguns efeitos de crescimento, o que pode induzir os pais das plantas a pensar que a inoculação está funcionando, quando na verdade o fertilizante está fazendo o trabalho.

Quais ajudantes fúngicos que uma planta admite em seu círculo são complexos – uma equipe de cova micorrízica saudável para uma única planta pode contar com até 80 membros, diz Hynson.

Neuenkamp diz que as espécies de fungos micorrízicos não são difíceis de encontrar porque estão por toda parte. Mas o truque para construir o time dos sonhos é descobrir quais deles fazem uma diferença positiva.

Por enquanto, a equipe de Hynson está buscando comunidades microbianas inteiras a partir das poucas relíquias da gardênia selvagem. Os pesquisadores estão testando amostras de solo de todo o estado – coletadas de plantas saudáveis, de plantas em dificuldades e até mesmo de plantas mortas – e cultivando centenas de mudas para identificar a melhor mistura micorrízica. “A ideia é que, se espalharmos a nossa coleção entre um monte de árvores diferentes, esperamos que possamos encontrar um pote de ouro”, diz Hynson.

Os pesquisadores não podem dizer qual amostra de solo produzirá o melhor resultado. Mas assim que os resultados chegarem, planeiam realizar impressões digitais de ADN na amostra de solo mais bem sucedida para identificar quais os fungos que estão presentes e que serviços prestam ao seu hospedeiro. Isso ajudará os pesquisadores a definir de forma reprodutível a fórmula ideal de inoculação micorrízica para todos os futuros cultivos de na’u.

Todo o processo de conservação é lento e os investigadores estão conscientes de que estão a correr contra o tempo. Nos três anos desde que Hynson embarcou nesta busca para salvar a espécie, ela viu indivíduos selvagens morrerem mais rapidamente do que conseguiu cultivar cultivares em estufa até à idade adulta.

No ano passado, ela e uma equipe de outros botânicos se aventuraram em Oahu para verificar a última árvore na’u sobrevivente. Mas a exaustiva jornada de três horas de subida na mata sob a chuva terminou em decepção. Onde antes ficava a última árvore de Oahu, restava apenas o esqueleto de uma árvore derrubada, com o tronco aberto e os galhos nus. Sucumbiu às ameaças combinadas da concorrência da fauna exótica e das mudanças de habitat induzidas pelas alterações climáticas. “Todos nós meio que aproveitamos o momento para perceber que é isso para os indivíduos selvagens desta árvore [on Oahu]”, lembra Hynson. Descendo a montanha no Vale Nanakuli, crianças em idade escolar ainda cantam sobre sua “flor do vale” em canções culturais, mais como um réquiem do que como uma ode a uma querida árvore na’u que não existe mais em sua ilha.

E o mesmo padrão global de declínio da biodiversidade também se verifica muito para além das costas do arquipélago. “O Havaí é um microcosmo do mundo maior”, diz Opgenorth. Quase metade das plantas americanas ameaçadas e ameaçadas estão alojadas no Havaí. Globalmente, estima-se 40 por cento das espécies de plantas terrestres estão em risco de extinção.

Mas se a inoculação micorrízica das na’u funcionar, poderá servir como um modelo de estratégia para salvar outra flora ameaçada. Desta forma, o Havai posicionar-se-ia como um exemplo brilhante de restauração ecológica para o resto do mundo. “Se conseguirmos resolver as coisas no Havai e encontrar uma forma de viver de forma mais sustentável”, acrescenta Opgenorth, “isso terá repercussões – e serão lições que outros também poderão apreciar fora das ilhas”.