três anos após a pior seca registada, os agricultores da Califórnia tomaram medidas para lidar com a falta de água. Alguns agricultores perfuraram novos poços bem abaixo do solo. Outros estão deixando campos em pousio, esperando a seca até que haja água suficiente para semear suas colheitas. Ainda outros agricultores mudaram-se para locais mais verdes e mais húmidos.quando a natureza não fornece água suficiente, os agricultores usam seus cérebros, músculos e muita tecnologia para encontrar soluções. Por mais inteligentes que essas soluções possam parecer, poucas são realmente novas., Muitas plantas do deserto dependem de estratégias semelhantes para vencer a seca — e têm feito isso por milhares, se não milhões de anos.
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Nos desertos do sudoeste dos Estados Unidos e norte do México, plantas nativas vêm-se com truques incríveis para sobreviver e até prosperar. Incrivelmente, estas plantas lidam rotineiramente com condições penosamente secas. Aqui, as plantas podem passar um ano sem ver uma gota de chuva.,
How they manage has attracted the interest of scientists. Estes pesquisadores estão descobrindo todos os tipos de estratégias usadas pelas plantas do deserto para sobreviver e se reproduzir. Por exemplo, a árvore mesquite conta em encontrar melhores condições em outros lugares., Em vez de se mover — o que não pode fazer sozinho — esta planta depende de animais para comer suas sementes e, em seguida, espalhá-los com suas fezes. Enquanto isso, o creosoto mata parceiros com micróbios no solo. Esses micróbios ajudam-no a sobreviver ao stress real de viver num clima persistentemente quente e seco. E muitas flores silvestres jogam com suas sementes de uma forma que pode ajudá — los a sobreviver — e a superar-até mesmo a pior seca.o deserto de Sonora está localizado no Arizona, Califórnia., e norte do México. As temperaturas diurnas do verão são frequentemente superiores a 40 ° Celsius (104° Fahrenheit)., O deserto arrefece no inverno. As temperaturas à noite podem agora descer abaixo de zero. O deserto É Seco A maior parte do ano, com estações chuvosas no verão e no inverno. No entanto, mesmo quando as chuvas chegam, o deserto não recebe muita água. Então uma maneira destas plantas se adaptaram é crescer raízes muito profundas. Essas raízes entram em fontes de água subterrânea muito abaixo da superfície do solo.a Mesquita de veludo (Prosopis velutina) é um arbusto comum no deserto de Sonora. Suas raízes podem mergulhar para baixo mais de 50 metros (164 pés). É mais alto que um edifício de 11 andares., Isto pode ajudar a matar a sede de um mesquite adulto, um arbusto relacionado com feijões. Mas as mudas devem encontrar uma solução diferente à medida que começam a brotar.antes que uma semente possa se enraizar, deve pousar em um bom lugar para crescer. Como as sementes não podem andar, elas dependem de outros métodos para se espalharem. Uma maneira é cavalgar o vento. Mesquite tem uma abordagem diferente.
cada uma destas plantas produz centenas — mesmo milhares — de sementes. As vagens se parecem muito com feijão verde, mas sabor doce açucarado. Também são muito nutritivos. Os animais (incluindo pessoas) podem comer vagens de mesquite secas. No entanto, as sementes em si, que crescem dentro dos doces vagens, são rocha dura. Quando os animais comem as vagens, o revestimento duro das sementes permite que muitos deles escapem de ser esmagados pela mastigação., As sementes duras percorrem o intestino todo. Eventualmente, saem do outro lado, em Cocó. Uma vez que os animais estão muitas vezes em movimento, eles podem derramar as sementes por todo o deserto.ser comido também ajuda o mesquite de uma segunda maneira. O revestimento duro em suas sementes também torna difícil para a água entrar nelas. E isso é necessário para que as sementes brotem. Mas quando um animal come uma cápsula, os sucos digestivos na barriga quebram o casaco das sementes. Quando essas sementes finalmente forem excretadas nas fezes do animal, estarão finalmente prontas para crescer.,é claro que, para crescer bem, cada semente de mesquite ainda precisa pousar em um bom lugar. Mesquite geralmente cresce melhor perto de córregos ou arroyos. Arroyos são riachos secos que se enchem de água por pouco tempo após as chuvas. Se um animal vai ao riacho para tomar uma bebida e, em seguida, faz o seu negócio nas proximidades, a semente de mesquite está com sorte. As fezes do animal também fornecem a cada semente um pequeno pacote de fertilizante para quando ele começa a crescer.depois de um animal espalhar sementes de mesquite pelo deserto, as sementes não brotam imediatamente., Em vez disso, ficam à espera das chuvas — por vezes durante décadas. Quando chover o suficiente, as sementes brotarão. Agora, enfrentam uma corrida contra o relógio. Essas sementes devem rapidamente enviar raízes profundas antes que a água seque.Steven R. Archer estuda como isto funciona. Ele é ecologista na Universidade do Arizona, em Tucson. Está no coração do Deserto de Sonora. “Eu estudo sistemas ecológicos, o que significa as plantas e os animais e os solos e o clima e como todos eles interagem uns com os outros”, explica.,
O Deserto de Sonora não recebe chuvas longas e prolongadas, observa ele. A maior parte da chuva cai em pequenas rajadas. Cada um pode fornecer apenas água suficiente para molhar a polegada superior (2,5 centímetros) do solo. “Mas durante certas épocas do ano, “Archer observa,” nós temos alguns desses pulsos de água.”Um pulso é uma pequena rajada de chuva. Pode durar de alguns minutos a uma hora.Archer e a sua equipa queriam ver como duas espécies de plantas respondem a estes pulsos. Os especialistas trabalharam com a Mesquita de veludo e um arbusto relacionado, a Acacia de garra de gato (Acacia greggii)., Em testes, os cientistas encharcaram sementes com quantidades variáveis de água. Eles entregaram – no em vários números de pulsos. Mais tarde, eles mediram a rapidez com que as sementes germinavam e cresciam raízes.
a storm that drops 2 centimeters (0.8 inch) of rain provides more than enough water for seeds of a mesquite or acacia shrub to germinate. Tanta chuva pode manter o top 2.,5 centímetros de solo molhado durante 20 dias.Esse período é crucial. Cada semente “tem que ter uma raiz suficientemente profunda nas primeiras semanas após germinar para sobreviver ao longo período seco que inevitavelmente virá”, explica Archer. No Deserto de Sonora, de fato, um quarto de todos os perenes-plantas que vivem por muitos anos — morrem nos primeiros 20 dias após germinarem.dentro de uma estufa, os cientistas plantaram sementes de mesquite de veludo e acácia de garra de gato. Eles então encharcaram-nos com entre 5,5 e 10 centímetros (2,2 e 3,9 polegadas) de água ao longo de 16 ou 17 dias., No final da experiência, os cientistas mediram o crescimento das plantas.as sementes de Mesquite germinaram rapidamente. Eles germinaram após 4,3 dias, em média. As sementes de Acacia, pelo contrário, demoraram 7,3 dias. O mesquite também cresceu raízes mais profundas. Para as plantas que têm mais água, as raízes mesquitas cresceram a uma profundidade média de 34,8 centímetros (13,7 polegadas), em comparação com apenas 29,5 centímetros para a acácia. Em ambas as espécies, as raízes cresceram mais com cada 1 centímetro adicional de água que as plantas receberam., A acácia cresceu mais acima do solo; o mesquite colocou a maior parte de sua energia no crescimento de uma raiz profunda o mais rápido possível.crescer uma raiz profunda muito rápido ajuda a garantir a sobrevivência de um mesquite. Um estudo analisou um tipo diferente, o mesquite do mel (P. glandulosa). A maioria das plantas jovens desta espécie que sobreviveram às suas primeiras duas semanas após a germinação sobreviveram pelo menos dois anos. Esse estudo foi publicado em 27 de janeiro de 2014, em PLOS ONE.outra planta comum do deserto — o arbusto de creosoto-adotou uma estratégia de sobrevivência diferente., Não depende de raízes profundas. Ainda assim, a planta é uma sobrevivente do deserto. O arbusto creosoto mais antigo, uma planta na Califórnia chamada “King Clone”, é estimado em 11.700 anos de idade. É tão antigo que quando germinou, os humanos estavam apenas a aprender a cultivar. É muito mais antiga do que as pirâmides do antigo Egito.esta planta é extremamente comum em grandes áreas dos desertos de Sonora e Mojave (moh-HAA-vee). O Mojave fica a norte do Sonoran, e cobre porções da Califórnia, Arizona, Nevada e Utah., As folhas pequenas e oleosas do arbusto de creosoto têm um cheiro forte. Tocar – lhes deixa as mãos pegajosas. Como o mesquite, o creosoto produz sementes que podem crescer em novas plantas. Mas esta planta também depende de uma segunda maneira de manter sua espécie em funcionamento: ela se clones.Clonagem pode soar como algo de um filme de Star Wars, mas muitas plantas podem se reproduzir dessa forma. Um exemplo comum é a batata. Uma batata pode ser cortada em pedaços e plantada. Desde que cada peça inclua uma mossa chamada “olho”, uma nova planta de batata deve crescer., Produzirá batatas novas que são geneticamente as mesmas que a batata-mãe.
Depois de uma nova planta creosoto viver por cerca de 90 anos, ela começa a clonar-se. Ao contrário de uma batata, os arbustos de creosoto crescem novos ramos de suas coroas — a parte da planta onde suas raízes encontram o tronco. Estes novos ramos desenvolvem então suas próprias raízes. Essas raízes ancoram os novos ramos de 0,9 a 4,6 metros (3 a 15 pés) no solo. Eventualmente, partes mais antigas da planta morrem. O novo crescimento, agora ancorado por suas próprias raízes, vive.,
à medida que a planta amadurece, forma um círculo grande e irregular. No centro, partes antigas e mortas da planta creosote apodrecem. Novos clones crescem e criam raízes ao redor do perímetro.David Crowley é um microbiologista ambiental da Universidade da Califórnia, Riverside. Ele estuda coisas vivas no ambiente que são muito pequenas para ver sem um microscópio., Em 2012, ele queria aprender como o Clone do rei poderia ter vivido por tanto tempo com raízes tão rasas.
esta planta “está localizada em uma área onde muitas vezes não há chuva por um ano inteiro”, Crowley aponta. “E, no entanto, esta planta está lá fora, sobrevivendo por 11.700 anos nas condições mais extremas-solo arenoso, sem água, poucos nutrientes disponíveis. Está muito quente.”Sua equipe queria explorar bactérias do solo que poderiam ajudar a promover o crescimento das plantas.Crowley e a sua equipa estudam como as bactérias beneficiam as plantas., Eles desenvolveram uma hipótese de que muitas bactérias diferentes vivem perto das raízes do Rei Clone e que eles ajudam a manter o arbusto creosoto antigo vivo.
para descobrir, os cientistas cavaram em torno das raízes do King Clone. Os especialistas identificaram as bactérias que vivem neste Solo. Eles fizeram isso estudando o DNA dos germes. A maioria das bactérias eram tipos que ajudam as plantas a crescer de maneiras diferentes. Parte da saúde da planta, Crowley conclui agora, pode traçar a esses “microorganismos especialmente bons em suas raízes.algumas bactérias produziram hormonas de crescimento vegetal., Um hormônio é um químico que sinaliza as células, dizendo-lhes Quando e como desenvolver, crescer e morrer. Outras bactérias no solo podem combater os germes que adoecem as plantas. Os cientistas também encontraram bactérias que interferem com a resposta de uma planta ao stress.solo salgado, calor extremo ou falta de água — tudo pode stressar uma planta. Quando estressado, uma planta pode responder enviando-se uma mensagem que “deve parar de crescer. Deve aguentar e tentar sobreviver”, observa Crowley.as plantas alertam os seus tecidos produzindo gás etileno (ETH-uh-leen). As plantas fazem esta hormona de uma forma estranha., Primeiro, as raízes de uma planta fazem um produto químico chamado ACC (abreviação de ácido 1-aminociclopropano-l-carboxílico). A partir das raízes, A ACC viaja por uma planta, onde será convertida em gás etileno. Mas as bactérias podem interromper esse processo consumindo o ACC. Quando isso acontece, a planta nunca recebe sua própria mensagem para parar de crescer.
Se o estresse ficou muito ruim-pouca água, ou muito, muito altas temperaturas-este crescimento ininterrupto causaria a morte da planta. No entanto, se o estresse é pequeno o suficiente, então a planta sobrevive muito bem, a equipe de Crowley aprendeu., Publicou seus resultados na revista Microbial Ecology.
as flores de jogo
Mesquite e creosoto são ambos perenes. Isso significa que estes arbustos vivem muitos anos. Outras plantas do deserto, incluindo muitas flores silvestres, são anuais. Estas plantas vivem um único ano. Isso deixa – lhes apenas uma hipótese de produzir sementes antes de morrerem.agora imagine se cada uma dessas sementes germinasse após uma tempestade. Se um período seco se seguisse e todas as mudas pequenas morressem, a planta teria falhado em se reproduzir., De facto, se isso acontecesse a todas as plantas do seu género, a sua espécie extinguir-se-ia.felizmente para algumas flores silvestres, não é o que acontece, observa Jennifer Gremer. É ecologista do Serviço Geológico dos EUA. Antes, enquanto Gremer trabalhava na Universidade do Arizona em Tucson, ela estudou como sementes de flores silvestres evitam fazer más escolhas.”Às vezes as pessoas que fazem apostas usam a mesma estratégia. Com plantas, a estratégia não é sobre ganhar dinheiro, no entanto. Trata-se da sobrevivência da sua espécie.
Bettors sometimes hedge a bet. É uma forma de tentar limitar o risco deles., Por exemplo, se você tivesse apostado um amigo $5 que o Kansas City Royals iria ganhar o campeonato mundial de 2014, você teria perdido todo o seu dinheiro. Para cobrir a sua aposta, podia ter apostado com outro amigo $2 que a realeza perderia o Campeonato Mundial. Assim, quando a realeza perdeu, perdeu $ 5, mas ganhou $2. Isso ainda pode ter doído, mas provavelmente não tão mal como se tivesses perdido todos os 5 dólares.
The wildflower ‘hedge’
Gremer and her team wanted to know how 12 common desert annuals hedged their bets. Os especialistas relatavam a proporção de sementes germinadas a cada ano. Eles também contaram que parte das sementes não germinadas sobreviveram no solo. (Por exemplo, algumas sementes acabam sendo comidas por animais.Por sorte, outro ecologista da Universidade do Arizona, Lawrence Venable, estava coletando dados sobre sementes de flores silvestres há 30 anos., Ele e o Gremer usaram estes dados para um novo estudo.
a cada ano, Venable colheria amostras do solo do deserto e então contaria as sementes de cada espécie de flor nele., Estas sementes representavam que ainda não tinham germinado. Depois de cada chuva, a sua equipa contou quantos brotaram em mudas. Venable, em seguida, iria assistir as mudas para o resto da temporada para ver se eles colocam suas próprias sementes. Gremer usou esses dados para calcular quantas sementes germinadas a cada ano e, finalmente, quantas delas acabaram por produzir mais sementes.ela suspeitava que se uma espécie de flor do deserto é muito boa a sobreviver, a maioria de suas sementes germinariam a cada ano. E as suas suspeitas provaram estar certas.,
ela usou matemática para antecipar quantas sementes de cada planta germinariam a cada ano se a planta estivesse usando a melhor estratégia possível para a sobrevivência. Então ela comparou suas suposições com o que as plantas realmente fizeram. Por este método, ela confirmou que as plantas tinham sido hedging suas apostas afinal. Algumas espécies fizeram melhor do que outras. Ela e Venable descreveram suas descobertas na edição de Março de 2014 das cartas ecológicas.
Filaree (Erodium texanum) cobriu as suas apostas apenas um pouco. Esta planta produz “sementes grandes e saborosas” que os animais gostam de comer, explica Gremer., Também é melhor do que muitos outros anuais do deserto em sobreviver sem muita água. A cada ano, cerca de 70 por cento de todas as sementes de árvore germinam. Afinal, se as sementes saborosas permanecessem no solo, os animais poderiam comer a maioria delas. Em vez disso, quando as sementes brotam, elas têm uma boa chance de sobreviver e se reproduzir. É a sebe desta planta.
