Quando plantas com flores silvestres estão avaliando outras, muitas vezes podem acabar em um casamento entre parentes próximos, em vez de vizinhos, revelou um novo estudo.
As descobertas sobre os hábitos de acasalamento das flores silvestres nativas da Grã-Bretanha representam o primeiro estudo genético do mundo de todos os híbridos – descendentes de duas espécies diferentes – de qualquer flora nativa.
No mundo animal, os híbridos como as mulas são geralmente inférteis e representam um beco sem saída evolutivo. Mas nas plantas os híbridos férteis são comuns e podem formar o combustível bruto que impulsiona a evolução.
Híbridos interespécies podem ter um impacto evolutivo drástico no mundo das plantas – desde superar seus pais para formar novas espécies até espécies raras geneticamente inundadas e levá-las à extinção.
No entanto, o processo que leva à formação de híbridos entre espécies de plantas silvestres é altamente imprevisível e tem intrigado os biólogos há décadas.
Para resolver isso, pesquisadores da Universidade de Edimburgo estudaram mais de 1.100 espécies de plantas com flores no Reino Unido, para examinar os fatores que mais contribuem para a formação de híbridos.
A equipe se beneficiou de extensos estudos anteriores da flora nativa britânica e combinou dados sobre fatores ecológicos, análises genéticas e a árvore genealógica evolutiva das plantas, conhecida como filogenia.
Seus resultados revelam que os fatores genéticos – o grau de parentesco entre as espécies – são muitas vezes mais importantes do que os fatores ecológicos, como a distância geográfica, na previsão da formação de híbridos. As plantas têm um vasto pool de acasalamento possível, pois o pólen pode percorrer grandes distâncias pelo vento ou por transporte por polinizadores, como as abelhas, enquanto as diferenças genéticas entre as espécies podem ser difíceis de superar.
Em contraste com os animais, os pesquisadores também descobriram que as espécies de plantas que possuem diferentes números de conjuntos de cromossomos, conhecidas como ploidia, representam uma barreira permeável, mas não absoluta, à formação de híbridos.
Os resultados podem ter implicações importantes para a conservação de plantas nativas britânicas, que estão entre as floras mais degradadas do mundo, das ameaças de outras espécies domésticas ou importadas.
Muita mistura genética pode ameaçar espécies nativas britânicas com a extinção. Para protegê-los, o monitoramento poderia priorizar espécies raras e seus parentes próximos, que podem facilmente formar híbridos.
Os pesquisadores agora estão estudando a capacidade de espécies exóticas invasoras de formar híbridos com flores nativas britânicas e seu impacto em todo o país.
A abordagem usada neste estudo pode levar a novos insights sobre a formação de híbridos em outras floras ao redor do mundo, bem como examinar o impacto de outros fatores ecológicos, como fertilidade híbrida e sistema de acasalamento.
O estudo, publicado na revista Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS), também envolveu colaboradores como pesquisadores do Royal Botanic Garden Edinburgh (RBGE).
Foi apoiado pelo Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC) e pelo Conselho de Pesquisa em Ambiente Natural (NERC).
O Dr. Alex Twyford, Professor Sênior de Botânica na Universidade de Edimburgo, que liderou a pesquisa, disse: “A flora britânica é a mais intensamente estudada na Terra, com séculos de esforço dedicados a registrar e compreender nossas plantas nativas. Esperamos que nosso estudo , como o primeiro a investigar o contexto genético da hibridização entre todas as espécies de uma flora, mostra o valor de combinar o registro clássico de plantas com dados genéticos modernos.”
O professor Pete Hollingsworth, Diretor de Ciências e Deputy Keeper do Royal Botanic Garden Edinburgh, que também contribuiu para a pesquisa, disse: “O DNA barcoding de alto rendimento está transformando nossa compreensão da dinâmica e interações das espécies e a implantação contínua de abordagens de DNA barcoding representará uma método poderoso para monitorar a biodiversidade em face de mudanças ambientais em grande escala.”