A resistência das folhas pode aumentar a herbivoria - e o silício protege

A resistência das folhas é uma das ideias mais intuitivas da ecologia. A lógica parece simples: folhas coriáceas e fibrosas devem exigir mais energia aos insectos para serem mastigadas; assim, árvores que investem em folhagem mais resistente deveriam sofrer menos danos.

No entanto, novas medições feitas em dezenas de espécies florestais chinesas vieram contrariar essa expectativa de forma directa.

No fim, as folhas mais resistentes foram precisamente as que os insectos preferiram, e a protecção verdadeira pareceu vir de algo bem menos evidente.

Avaliar o dano

O estudo foi liderado por Longxin Lu, do South China Botanical Garden (SCBG), que integra a Chinese Academy of Sciences.

Lu e a sua equipa quantificaram os danos foliares em 61 espécies de árvores e arbustos, distribuídas por cinco florestas, cada uma com um clima próprio.

Para cada espécie, os investigadores registaram a percentagem de área foliar removida por insectos - uma medida conhecida como herbivoria foliar - e compararam esse valor com 11 características foliares mensuráveis.

No conjunto das florestas, a perda média de área foliar rondou os seis e meio por cento. Mesmo antes de se destacar qualquer característica específica, houve um resultado que sobressaiu.

Ao considerar todos os factores em simultâneo, as propriedades das próprias folhas explicavam melhor o dano do que o clima ou a composição local de insectos.

Quando a resistência se vira contra a planta

A maior surpresa veio da robustez das folhas. As plantas com folhas duras e coriáceas - as mesmas que, em teoria, deveriam desgastar uma lagarta faminta - foram as que apresentaram mais dano, e não menos. O inverso do que os manuais costumam antecipar.

“Os padrões de herbivoria estavam muito longe do que esperávamos. Espécies com folhas mais resistentes sofreram, na verdade, mais herbivoria”, disse Lu.

Para o autor, este resultado reflecte uma corrida ao armamento em curso: ao longo do tempo, os insectos terão evoluído peças bucais mais fortes para ultrapassar defesas mecânicas.

Este padrão não parece exclusivo destas florestas. Outros trabalhos observaram a mesma tendência, com o dano de insectos mastigadores a aumentar à medida que as folhas ficam mais espessas, como descrito num estudo em florestas de plantação e florestas naturais.

Silício como armadura

Se a resistência não estava a proteger, outra coisa estava. As folhas com maior acumulação de silício - um mineral que as plantas absorvem a partir do solo - perderam consistentemente menos área para os insectos.

Pensa-se que o silício torne o tecido foliar mais difícil de processar, e os resultados sugerem que actua de forma independente, em separado das restantes defesas da planta.

Um ensaio com plântulas de árvores tropicais mostrou que a adição de silício reduziu o estrago que as lagartas conseguiam provocar.

Isto aponta para uma linha de defesa que os modelos habituais tendem a ignorar. Os autores defendem que qualquer explicação sobre defesas das plantas deve incluir o papel do silício, e não apenas os tecidos mais duros e a química amarga que os investigadores normalmente medem.

A armadilha da tolerância ao calor

Outra reviravolta surgiu na relação com a capacidade de lidar com o calor. As espécies com maior tolerância ao calor - mais capazes de manter as folhas funcionais quando as temperaturas sobem - foram mais consumidas, e não menos.

“Surpreendentemente, espécies com maior tolerância ao calor registaram maior herbivoria”, afirmou a co-autora do estudo, Dra. Hui Liu.

A explicação mais provável é que plantas vigorosas, com melhor desempenho, se tornem alvos mais apetecíveis.

Uma planta em bom estado pode também ser uma refeição mais nutritiva, o que pode atrair insectos em vez de os afastar.

A tolerância ao calor, normalmente encarada como sinal de robustez, parece ter um custo que os investigadores não estavam a incorporar nos seus modelos.

A penalização das espécies perenes

A diferença entre manter as folhas ao longo de todo o ano ou perdê-las no outono também contou.

As espécies perenes sofreram mais danos do que as caducifólias, que deixam cair as folhas no outono e voltam a produzi-las na primavera.

Numa espécie perene, a mesma folha permanece no ramo durante anos, o que permite que os insectos a encontrem estação após estação. Já numa caducifólia, a folha é perdida no outono e, ao renascer na primavera, começa de novo.

Com mais tempo de exposição, o efeito acumula-se. Uma folha disponível durante vários anos oferece mais oportunidades de alimentação do que uma folha que dura apenas uma estação de crescimento. Ano após ano, pequenas mordidas.

O clima tem um papel menor

De forma geral, as florestas mais quentes e húmidas, e com maior variedade de insectos, registaram maior perda de área foliar do que as mais frescas e secas. O clima e os insectos tiveram, claramente, influência.

Isto está em linha com o observado noutros sistemas florestais. O dano tende a aumentar quando a comunidade local de insectos é mais diversa, algo que um estudo no sul subtropical da China também documentou.

Ainda assim, quando os investigadores ponderaram tudo em conjunto, as características das folhas continuaram a prever melhor a intensidade do dano do que o tempo ou a composição de insectos.

O contexto ambiental ajusta os valores, mas são os traços da própria planta que decidem a maior parte do resultado.

Implicações mais amplas do estudo

Antes deste trabalho, a resistência das folhas e a estratégia de crescimento dominavam a forma de pensar sobre por que razão os insectos preferem certas folhas em detrimento de outras. Agora, duas observações alteram esse quadro.

O silício revelou-se um escudo discreto, mas efectivo. E a tolerância ao calor, durante muito tempo tratada como mera resiliência, surge também como uma vulnerabilidade oculta. Nenhum dos dois era visto pelos ecólogos como um motor principal.

À medida que o clima aquece e a precipitação se torna menos previsível, esta distinção pode ajudar a antecipar quais as florestas sujeitas à maior pressão de insectos e quais as espécies arbóreas mais expostas.

Também dá a melhoradores de plantas e a conservacionistas uma nova variável - o silício - a considerar quando decidem o que plantar.