Maior família de plantas do mundo ganha bancos de dados integrados

15/12/2011

Por Elton Alisson
Agência FAPESP – À exceção da Antártica, é possível encontrar em todo o mundo uma família de plantas, conhecida como Compositae ou Asteraceae, que possui quase 30 mil espécies, espalhadas pelos mais variados biomas.
Para aumentar e melhorar o entendimento sobre a origem e a evolução dessa família de plantas, composta por espécies como o girassol, a alface, a margarida e o crisântemo, cientistas dos Estados Unidos, em parceria com pesquisadores de diversos países, como o Brasil, estão desenvolvendo bancos de dados e sistemas de busca globais para integrar informações taxonômicas e biogeográficas sobre Compositae.

Objetivo dos projetos, desenvolvido por pesquisadores de diversos países, é aumentar o entendimento sobre a origem e a evolução das Compositae (Foto: Fernando Costa)

Algumas iniciativas foram apresentadas no The South American Compositae Meeting – reunião internacional que ocorreu nos dias 5 a 7 de dezembro, no auditório da FAPESP, e teve como objetivo apresentar os mais recentes desenvolvimentos na sistemática, biogeografia, evolução e conservação de Compositae.
O evento, organizado pela FAPESP em parceria com a National Science Foundation (NSF), dos Estados Unidos, e com a Universidade de São Paulo (USP), reuniu cientistas de diversos países para compartilhar informações e desenvolver colaborações de pesquisa em estudos envolvendo espécies de Compositae.
Durante o evento, Vicki Funk, pesquisadora e curadora do Museu Nacional de História Natural do Instituto Smithsonian, dos Estados Unidos, pediu a ajuda dos pesquisadores presentes para a conclusão de dois projetos em andamento para a construção de banco de dados globais, disponíveis na internet, sobre Compositae.

Denominados Global Compositae Checklist (GCC) e Compositae Enciclopédia da Vida (C-EOL), os projetos estão sendo coordenados pela The International Compositae Alliance (Tica), que reúne cerca de 500 pesquisadores, de mais de 60 países, incluindo o Brasil.
“Há centenas de pesquisadores trabalhando nesses projetos, tentando fazer uma abordagem global das Compositae. Nós tivemos vários avanços, como a construção de uma árvore-mãe dessa família de plantas, mas agora estamos em uma encruzilhada e precisamos de ajuda para concluir os projetos”, disse Funk, que faz parte da coordenação da Tica.
De acordo com a pesquisadora, cerca de 70% das listas de espécies do GCC – o primeiro projeto de um banco de dados biogeográficos integrados sobre Compositae da Tica – já estão finalizadas. O objetivo, agora, segundo ela, é finalizar a integração de listas de espécies de países como o Brasil e Madagascar, na África.
“Nós já fizemos listas nacionais e regionais de espécies de Compositae de países como Peru, Equador, Colômbia e do Brasil, que ainda falta integrar completamente suas listas”, disse Funk.
Lançado em 2005, durante o Congresso Internacional de Botânica em Viena, na Áustria, o GCC pretende reunir informações sobre nomenclatura e taxonomia das 25 mil espécies de Compositae estimadas no mundo. Com isso, de acordo com os coordenadores do projeto, será possível reunir as informações de 10% da flora mundial.
“Esse banco de dados integrados de Compositae será um importante recurso para a manutenção da biodiversidade e da biossegurança dessa família de plantas”, avaliou Funk.

Já o mais novo e ambicioso projeto de construção de um banco de dados de Compositae, capitaneado pela Tica, é a C-EOL.
Lançado em 2010, o objetivo do projeto é reunir informações biológicas de todas as espécies de Asteracea que existem ou existiram no mundo e dedicar uma página na internet com imagens de cada uma delas.
Para criar o banco de dados, os pesquisadores desenvolveram uma ferramenta virtual, denominada Virtual Key to the Compositae (VKC), para identificar as espécies em todo o mundo com base em uma matriz reunindo o maior número possível de informações sobre elas.

“A ideia foi construir uma ferramenta simples em linguagem HTML que pudesse facilitar a identificação de Compositae pelo público em geral”, disse Mauricio Bonifacino, professor da Universidade de la República, no Uruguai.
De acordo com o pesquisador, um dos maiores desafios para a construção da ferramenta está sendo a terminologia das espécies. “Nós avançamos muito na construção dessa ferramenta. Mas ainda é preciso caminharmos bastante para padronizar a terminologia das espécies”, disse.
Lista de espécies brasileiras
Em 2010, o Brasil divulgou a lista de espécies de sua flora, cumprindo uma das metas da Estratégia Global para a Conservação de Plantas (GSPC), estabelecida pela Conservação sobre a Diversidade Biológica, da qual o país é signatário.
A GSPC estabeleceu que cada país signatário da Convenção deve elaborar uma lista de suas espécies conhecidas de plantas como primeiro passo para a construção de uma lista completa da flora mundial.
A primeira versão da lista brasileira apresentou um total de 40.982 espécies, sendo 3.608 de fungos, 3.495 de algas, 1.521 de briófitas, 1.176 de pteridófitas, 26 de gimnospermas e 31.156 de angiospermas dos quais 1.966 são Asteraceae, que foram incluídas no Global Compositae Checklist, sendo que cerca de um terço ocorre no Estado de São Paulo.
“Essa lista brasileira veio suprir uma lacuna no conhecimento da distribuição das espécies de plantas no país, e é muito útil para que nós possamos saber onde devemos coletar, principalmente, Asteraceae”, disse Mara Magenta, professora da Universidade Santa Cecília.

De acordo com a pesquisadora, durante a elaboração do projeto“Diretrizes para a conservação e restauração da biodiversidade no Estado de São Paulo, realizado no âmbito do Programa Biota-FAPESP, foi constatado que há um desequilíbrio na coleta de espécies de planta no Estado.
Os pesquisadores participantes do projeto identificaram que há uma grande carência de coleta nas áreas de cerrado de São Paulo, onde justamente estão concentradas as Asteraceae. E que árvores e arbustos são muito mais coletadas do que as Asteraceae devido, em parte, à dificuldade para se identificar as espécies.
“É preciso direcionar as coletas para as Asteraceae no Estado de São Paulo, especialmente nas áreas de cerrado, que vem sendo degradado a passos largos pela agricultura. Se nós não nos apressarmos em conhecer a biodiversidade de plantas dessa região pode ser tarde demais”, alertou.

Encontro na FAPESP discute importância científica da maior família de plantas

06/12/2011

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Do ponto de vista evolutivo, as plantas da família Compositae são um sucesso completo: elas dominaram o mundo, com quase 30 mil espécies espalhadas em todos os continentes, nos mais variados biomas. A família, também conhecida com Asteraceae, compreende espécies de plantas conhecidas como o girassol, a alface, a margarida e o crisântemo.

Os fatos que tornaram essa família tão bem-sucedida ao longo da história do planeta despertam enorme interesse científico e, com as tecnologias moleculares disponíveis nos últimos 15 anos, o assunto tem sido cada vez mais estudado, de acordo com José Rubens Pirani, do Departamento de Botânica do Instituto de Biociências (IB), da Universidade de São Paulo (USP).

Pirani apresentou uma conferência sobre a diversificação das Compositae, nesta segunda-feira (05/12), abrindo The South American Compositae Meeting, reunião internacional de três dias que tem como objetivo apresentar os mais recentes desenvolvimentos na sistemática, biogeografia, evolução e conservação de Compositae na América do Sul.

O evento, organizado pela FAPESP em parceria com a National Science Foundation (NSF), dos Estados Unidos, e com a USP, reúne até o dia 7 cientistas de diversos países para compartilhar informações e desenvolver colaborações de pesquisa em estudos envolvendo espécies de Compositae. Pirani coordena os projetos "Diversificação de gêneros megadiversos na região neotropical" e "Evolução floral e sistemática de Galipeinae (Ruaceae)", ambos financiados pela FAPESP na modalidade Auxílio – Regular.
Segundo Pirani, Compositae não é apenas a mais bem-sucedida, mas também a maior família de plantas do grupo das angiospermas. “É uma família com um sucesso impressionante e de muita utilidade também. Inclui plantas muito pequenas e árvores, que estão no topo de montanhas, à beira-mar ou em desertos. Suas espécies têm um papel importante em inúmeros ecossistemas e são utilizadas para a produção de alimentos, óleos, produtos industriais e ornamentais e medicamentos”, disse à Agência FAPESP.
A família Asteraceae é especial a começar por sua enorme diversidade de formas. Em uma só família, é comum que exista certa homogeneidade de características, mas no caso de Compositae o único elemento comum é que todas as espécies possuem inflorescências em capítulos – um conjunto de flores reunidas em um receptáculo comum.

“Quando olhamos um girassol, pensamos que se trata de uma flor. Mas é uma inflorescência formada por um conjunto de flores. As pétalas amarelas são flores femininas que o girassol possui em sua periferia. O aspecto é de uma pétala, mas há um ovário por baixo”, explicou Pirani.
A diversidade imensa de espécies, possivelmente associada ao sucesso reprodutivo da família que se espalhou por todo o planeta, é acompanhada de uma grande gama de utilizações, que vão do uso ornamental, ao farmacêutico e industrial.

“Essas plantas têm todo o tipo de aproveitamento. Ainda assim, por sua imensa variedade, são aparentemente subexploradas pelo homem. Atualmente, com mais acesso a extrações químicas, estamos descobrindo novos usos para as Asteraceae”, afirmou.
O fato de as Compositae terem muito poliploides – um número alterado de cromossomos – é algo que fascina os geneticistas. “A relevância científica da família é imensa. É importante gerar hipóteses para explicar por que essas plantas alcançaram tanta diversidade. Os geneticistas estão estudando muito essa poliploidia e as variações cromossômicas das Compositae”, disse Pirani.
A diversidade e capacidade de adaptação da família também leva a muitas questões científicas para os biólogos. “Essa família surgiu no período Cretáceo, aparentemente na América do Sul. Nós perguntamos o que ocorreu ao longo da história para que ela tivesse tamanha capacidade de ocupar novos territórios, gerar grupos e formações morfológicas, sempre sobrevivendo às mudanças climáticas passadas, às derivas de continentes e às grandes extinções, até chegar à atualidade como grupo predominante na face da Terra”, destacou.
As características da família Compositae explicam por que muitos pesquisadores se dedicam a estudá-la. “O encontro na sede da FAPESP reúne a comunidade científica que estuda essa família de grande importância e sobre a qual a ciência precisa ter dados mais atualizados”, disse Pirani.
O objetivo do evento é proporcionar uma oportunidade para que os pesquisadores que estudam Compositae possam se conhecer melhor e estabelecer colaborações científicas.
“Não queremos apenas trocar ideias científicas e divulgar as novidades, mas principalmente aproximar essas pessoas, que às vezes se conhecem somente pelos trabalhos publicados. No último dia, teremos dois workshops de propostas de trabalhos conjuntos”, contou.

Segundo Pirani, na década de 1990 teve início a era molecular da ciência. Por isso, o que está sendo debatido no evento não se limita ao quadro tradicional de Compositae, mas se estende a um contexto científico já atualizado com dados de DNA.
“Houve uma revolução em que vários grupos que eram tradicionalmente reconhecidos e aceitos como tais foram reavaliados a partir dos dados genéticos. O acesso à sistemática molecular mostrou com clareza os parentescos, obrigando a fazer uma revisão e um rearranjo taxonômico. Temos que buscar características morfológicas que expliquem algumas das relações sugeridas por estudos moleculares”, disse.
Os avanços na química permitiram também estudos da relação entre as plantas e os animais, que foi importante para as pesquisas com Compositae, já que a família também se caracteriza por um grande número de predadores e polinizadores.
Segundo Pirani, o tema será abordado no encontro na sede da FAPESP por pesquisadores como Thomas Lewinsohn – professor do Departamento de Biologia Animal da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). “Eles vão apresentar novas interpretações da evolução da relação entre insetos e Compositae, em face dessa nova filogenia da família que nós temos”, afirmou.
A filogenia molecular – capaz de mostrar relações de parentesco mais consolidadas que a morfologia – e as técnicas que desvendam as ultraestruturas do pólen, no campo da filogenia, também são tecnologias que foram agregadas com sucesso ao estudo das Asteraceae.
Apesar do aproveitamento de novas técnicas, o trabalho tradicional do biólogo ainda permanece importante, de acordo com Pirani. Mesmo com toda a riqueza de informação de DNA à qual os laboratórios têm acesso, o esforço dos biólogos em campo é fundamental.
“O bom botânico não fica apenas confinado ao laboratório de química, ou de anatomia ou de DNA. Ele conta com uma equipe, com colaborações, ou vai pessoalmente a campo buscar material novo. E não só material biológico, mas novas fontes de informações também. Muitas vezes vamos a um lugar coletar determinada planta e encontramos outra que ninguém sabia que ocorria ali. Continuamos descrevendo inúmeras espécies de Asteraceae a todo momento”, ressaltou.

Com todo o material adquirido continuamente, Pirani afirma que há necessidade de mais profissionais dedicados aos estudos. Segundo ele, existe uma tendência à especialização em laboratórios, já que técnicas refinadas exigem um aprofundamento teórico e metodológico. Mas é impossível dominar todo o conhecimento atual e o pesquisador deve aprender a integrar muito bem várias fontes de dados.
“Vemos a necessidade de ter um número muito maior de estudantes novos que aprendam o máximo de uma técnica específica e um mínimo de todas as outras técnicas. Os novos pesquisadores precisarão procurar interfaces interdisciplinares e ser capazes de identificar, por exemplo, o que os químicos podem oferecer de relevante para a biologia das espécies na natureza”, disse.