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Why planting tons of trees isn’t enough to solve climate change (Science News)

sciencenews.org

By Carolyn Gramling July 9, 2021 at 6:00 am 22-28 minutos

Massive projects need much more planning and follow-through to succeed – and other tree protections need to happen too


Trees are symbols of hope, life and transformation. They’re also increasingly touted as a straightforward, relatively inexpensive, ready-for-prime-time solution to climate change.

When it comes to removing human-caused emissions of the greenhouse gas carbon dioxide from Earth’s atmosphere, trees are a big help. Through photosynthesis, trees pull the gas out of the air to help grow their leaves, branches and roots. Forest soils can also sequester vast reservoirs of carbon.

Earth holds, by one estimate, as many as 3 trillion trees. Enthusiasm is growing among governments, businesses and individuals for ambitious projects to plant billions, even a trillion more. Such massive tree-planting projects, advocates say, could do two important things: help offset current emissions and also draw out CO2 emissions that have lingered in the atmosphere for decades or longer.

Even in the politically divided United States, large-scale tree-planting projects have broad bipartisan support, according to a spring 2020 poll by the Pew Research Center. And over the last decade, a diverse garden of tree-centric proposals — from planting new seedlings to promoting natural regrowth of degraded forests to blending trees with crops and pasturelands — has sprouted across the international political landscape.

Trees “are having a bit of a moment right now,” says Joe Fargione, an ecologist with The Nature Conservancy who is based in Minneapolis. It helps that everybody likes trees. “There’s no anti-tree lobby. [Trees] have lots of benefits for people. Not only do they store carbon, they help provide clean air, prevent soil erosion, shade and shelter homes to reduce energy costs and give people a sense of well-being.”

Conservationists are understandably eager to harness this enthusiasm to combat climate change. “We’re tapping into the zeitgeist,” says Justin Adams, executive director of the Tropical Forest Alliance at the World Economic Forum, an international nongovernmental organization based in Geneva. In January 2020, the World Economic Forum launched the One Trillion Trees Initiative, a global movement to grow, restore and conserve trees around the planet. One trillion is also the target for other organizations that coordinate global forestation projects, such as Plant-for-the-Planet’s Trillion Tree Campaign and Trillion Trees, a partnership of the World Wildlife Fund, the Wildlife Conservation Society and other conservation groups.

A carbon-containing system

Forests store carbon aboveground and below. That carbon returns to the atmosphere by microbial activity in the soil, or when trees are cut down and die.

SOURCE: MINNESOTA BOARD OF WATER AND SOIL RESOURCES 2019; images: T. Tibbitts

Yet, as global eagerness for adding more trees grows, some scientists are urging caution. Before moving forward, they say, such massive tree projects must address a range of scientific, political, social and economic concerns. Poorly designed projects that don’t address these issues could do more harm than good, the researchers say, wasting money as well as political and public goodwill. The concerns are myriad: There’s too much focus on numbers of seedlings planted, and too little time spent on how to keep the trees alive in the long term, or in working with local communities. And there’s not enough emphasis on how different types of forests sequester very different amounts of carbon. There’s too much talk about trees, and not enough about other carbon-storing ecosystems.

“There’s a real feeling that … forests and trees are just the idea we can use to get political support” for many, perhaps more complicated, types of landscape restoration initiatives, says Joseph Veldman, an ecologist at Texas A&M University in College Station. But that can lead to all kinds of problems, he adds. “For me, the devil is in the details.”

The root of the problem

The pace of climate change is accelerating into the realm of emergency, scientists say. Over the last 200 years, human-caused emissions of greenhouse gases, including CO2 and methane, have raised the average temperature of the planet by about 1 degree Celsius (SN: 12/22/18 & 1/5/19, p. 18).

The litany of impacts of this heating is familiar by now. Earth’s poles are rapidly shedding ice, which raises sea levels; the oceans are heating up, threatening fish and food security. Tropical storms are becoming rainier and lingering longer, and out of control wildfires are blazing from the Arctic to Australia (SN: 12/19/20 & 1/2/21, p. 32).

The world’s oceans and land-based ecosystems, such as forests, absorb about half of the carbon emissions from fossil fuel burning and other industrial activities. The rest goes into the atmosphere. So “the majority of the solution to climate change will need to come from reducing our emissions,” Fargione says. To meet climate targets set by the 2015 Paris Agreement, much deeper and more painful cuts in emissions than nations have pledged so far will be needed in the next 10 years.

We invest a lot in tree plantings, but we are not sure what happens after that.

Lalisa Duguma

But increasingly, scientists warn that reducing emissions alone won’t be enough to bring Earth’s thermostat back down. “We really do need an all-hands-on-deck approach,” Fargione says. Specifically, researchers are investigating ways to actively remove that carbon, known as negative emissions technologies. Many of these approaches, such as removing CO2 directly from the air and converting it into fuel, are still being developed.

But trees are a ready kind of negative emissions “technology,” and many researchers see them as the first line of defense. In its January 2020 report, “CarbonShot,” the World Resources Institute, a global nonprofit research organization, suggested that large and immediate investments in reforestation within the United States will be key for the country to have any hope of reaching carbon neutrality — in which ongoing carbon emissions are balanced by carbon withdrawals — by 2050. The report called for the U.S. government to invest $4 billion a year through 2030 to support tree restoration projects across the United States. Those efforts would be a bridge to a future of, hopefully, more technologies that can pull large amounts of carbon out of the atmosphere.

The numbers game

Earth’s forests absorb, on average, 16 billion metric tons of CO2 annually, researchers reported in the March Nature Climate Change. But human activity can turn forests into sources of carbon: Thanks to land clearing, wildfires and the burning of wood products, forests also emit an estimated 8.1 billion tons of the gas back to the atmosphere.

That leaves a net amount of 7.6 billion tons of CO2 absorbed by forests per year — roughly a fifth of the 36 billion tons of CO2 emitted by humans in 2019. Deforestation and forest degradation are rapidly shifting the balance. Forests in Southeast Asia now emit more carbon than they absorb due to clearing for plantations and uncontrolled fires. The Amazon’s forests may flip from carbon sponge to carbon source by 2050, researchers say (SN Online: 1/10/20). The priority for slowing climate change, many agree, should be saving the trees we have.

Forests in flux

While global forests were a net carbon sink of about 7.6 gigatons of carbon dioxide per year from 2001 to 2019, forests in areas such as Southeast Asia and parts of the Amazon began releasing more carbon than they store.
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Net annual average contribution of carbon dioxide from Earth’s forests, 2001–2019
map of the net annual average contribution of carbon dioxide from Earth's forests, 2001–2019
SOURCE: N.L. HARRIS ET AL/NATURE CLIMATE CHANGE 2021

Just how many more trees might be mustered for the fight is unclear, however. In 2019, Thomas Crowther, an ecologist at ETH Zurich, and his team estimated in Science that around the globe, there are 900 million hectares of land — an area about the size of the United States — available for planting new forests and reviving old ones (SN: 8/17/19, p. 5). That land could hold over a trillion more trees, the team claimed, which could trap about 206 billion tons of carbon over a century.

That study, led by Jean-Francois Bastin, then a postdoc in Crowther’s lab, was sweeping, ambitious and hopeful. Its findings spread like wildfire through media, conservationist and political circles. “We were in New York during Climate Week [2019], and everybody’s talking about this paper,” Adams recalls. “It had just popped into people’s consciousness, this unbelievable technology solution called the tree.”

To channel that enthusiasm, the One Trillion Trees Initiative incorporated the study’s findings into its mission statement, and countless other tree-planting efforts have cited the report.

But critics say the study is deeply flawed, and that its accounting — of potential trees, of potential carbon uptake — is not only sloppy, but dangerous. In 2019, Science published five separate responses outlining numerous concerns. For example, the study’s criteria for “available” land for tree planting were too broad, and the carbon accounting was inaccurate because it assumes that new tree canopy cover equals new carbon storage. Savannas and natural grasslands may have relatively few trees, critics noted, but these regions already hold plenty of carbon in their soils. When that carbon is accounted for, the carbon uptake benefit from planting trees drops to perhaps a fifth of the original estimate.

Trees are having a bit of a moment right now.

Joe Fargione

There’s also the question of how forests themselves can affect the climate. Adding trees to snow-covered regions, for example, could increase the absorption of solar radiation, possibly leading to warming.

“Their numbers are just so far from anything reasonable,” Veldman says. And focusing on the number of trees planted also sets up another problem, he adds — an incentive structure that is prone to corruption. “Once you set up the incentive system, behaviors change to basically play that game.”

Adams acknowledges these concerns. But, the One Trillion Trees Initiative isn’t really focused on “the specifics of the math,” he says, whether it’s the number of trees or the exact amount of carbon sequestered. The goal is to create a powerful climate movement to “motivate a community behind a big goal and a big vision,” he says. “It could give us a fighting chance to get restoration right.”

Other nonprofit conservation groups, like the World Resources Institute and The Nature Conservancy, are trying to walk a similar line in their advocacy. But some scientists are skeptical that governments and policy makers tasked with implementing massive forest restoration programs will take note of such nuances.

“I study how government bureaucracy works,” says Forrest Fleischman, who researches forest and environmental policy at the University of Minnesota in St. Paul. Policy makers, he says, are “going to see ‘forest restoration,’ and that means planting rows of trees. That’s what they know how to do.”

Counting carbon

How much carbon a forest can draw from the atmosphere depends on how you define “forest.” There’s reforestation — restoring trees to regions where they used to be — and afforestation — planting new trees where they haven’t historically been. Reforestation can mean new planting, including crop trees; allowing forests to regrow naturally on lands previously cleared for agriculture or other purposes; or blending tree cover with croplands or grazing areas.

In the past, the carbon uptake potential of letting forests regrow naturally was underestimated by 32 percent, on average — and by as much as 53 percent in tropical forests, according to a 2020 study in Nature. Now, scientists are calling for more attention to this forestation strategy.

If it’s just a matter of what’s best for the climate, natural forest regrowth offers the biggest bang for the buck, says Simon Lewis, a forest ecologist at University College London. Single-tree commercial crop plantations, on the other hand, may meet the technical definition of a “forest” — a certain concentration of trees in a given area — but factor in land clearing to plant the crop and frequent harvesting of the trees, and such plantations can actually release more carbon than they sequester.

Comparing the carbon accounting between different restoration projects becomes particularly important in the framework of international climate targets and challenges. For example, the 2011 Bonn Challenge is a global project aimed at restoring 350 million hectares by 2030. As of 2020, 61 nations had pledged to restore a total of 210 million hectares of their lands. The potential carbon impact of the stated pledges, however, varies widely depending on the specific restoration plans.

Levels of protection

The Bonn Challenge aims to globally reforest 350 million hectares of land. Allowing all to regrow naturally would sequester 42 gigatons of carbon by 2100. Pledges of 43 tropical and subtropical nations that joined by 2019 — a mix of plantations and natural regrowth — would sequester 16 gigatons of carbon. If some of the land is later converted to biofuel plantations, sequestration is 3 gigatons. With only plantations, carbon storage is 1 gigaton.

Amount of carbon sequestered by 2100 in four Bonn Challenge scenarios
graph showing the amount of carbon sequestered by 2100 in four Bonn Challenge scenarios

SOURCE: S.L. LEWIS ET AL/NATURE 2019; graphs: T. Tibbitts

In a 2019 study in Nature, Lewis and his colleagues estimated that if all 350 million hectares were allowed to regrow natural forest, those lands would sequester about 42 billion metric tons (gigatons in chart above) of carbon by 2100. Conversely, if the land were to be filled with single-tree commercial crop plantations, carbon storage drops to about 1 billion metric tons. And right now, plantations make up a majority of the restoration plans submitted under the Bonn Challenge.

Striking the right balance between offering incentives to landowners to participate while also placing certain restrictions remains a tricky and long-standing challenge, not just for combating the climate emergency but also for trying to preserve biodiversity (SN: 8/1/20, p. 18). Since 1974, Chile, for example, has been encouraging private landowners to plant trees through subsidies. But landowners are allowed to use these subsidies to replace native forestlands with profitable plantations. As a result, Chile’s new plantings not only didn’t increase carbon storage, they also accelerated biodiversity losses, researchers reported in the September 2020 Nature Sustainability.

The reality is that plantations are a necessary part of initiatives like the Bonn Challenge, because they make landscape restoration economically viable for many nations, Lewis says. “Plantations can play a part, and so can agroforestry as well as areas of more natural forest,” he says. “It’s important to remember that landscapes provide a whole host of services and products to people who live there.”

But he and others advocate for increasing the proportion of forestation that is naturally regenerated. “I’d like to see more attention on that,” says Robin Chazdon, a forest ecologist affiliated with the University of the Sunshine Coast in Australia as well as with the World Resources Institute. Naturally regenerated forests could be allowed to grow in buffer regions between farms, creating connecting green corridors that could also help preserve biodiversity, she says. And “it’s certainly a lot less expensive to let nature do the work,” Chazdon says.

Indeed, massive tree-planting projects may also be stymied by pipeline and workforce issues. Take seeds: In the United States, nurseries produce about 1.3 billion seedlings per year, Fargione and colleagues calculated in a study reported February 4 in Frontiers in Forests and Global Change. To support a massive tree-planting initiative, U.S. nurseries would need to at least double that number.

A tree-planting report card

From China to Turkey, countries around the world have launched enthusiastic national tree-planting efforts. And many of them have become cautionary tales.

China kicked off a campaign in 1978 to push back the encroaching Gobi Desert, which has become the fastest-growing desert on Earth due to a combination of mass deforestation and overgrazing, exacerbated by high winds that drive erosion. China’s Three-North Shelter Forest Program, nicknamed the Great Green Wall, aims to plant a band of trees stretching 4,500 kilometers across the northern part of the country. The campaign has involved millions of seeds dropped from airplanes and millions more seedlings planted by hand. But a 2011 analysis suggested that up to 85 percent of the plantings had failed because the nonnative species chosen couldn’t survive in the arid environments they were plopped into.

a wide photograph of a desert, with a woman in the center dropping straw
A woman places straw in March 2019 to fix sand in place before planting trees at the edge of the Gobi Desert in China’s Minqin County. Her work is part of a private tree-planting initiative that dovetails with the government’s decades-long effort to build a “green wall” to hold back the desert.WANG HE/GETTY IMAGES PLUS

More recently, Turkey launched its own reforestation effort. On November 11, 2019, National Forestation Day, volunteers across the country planted 11 million trees at more than 2,000 sites. In Turkey’s Çorum province, 303,150 saplings were planted in a single hour, setting a new world record.

Within three months, however, up to 90 percent of the new saplings inspected by Turkey’s agriculture and forestry trade union were dead, according to the union’s president, Şükrü Durmuş, speaking to the Guardian (Turkey’s minister of agriculture and forestry denied that this was true). The saplings, Durmuş said, died due to a combination of insufficient water and because they were planted at the wrong time of year, and not by experts.

Some smaller-scale efforts also appear to be failing, though less spectacularly. Tree planting has been ongoing for decades in the Kangra district of Himachal Pradesh in northern India, says Eric Coleman, a political scientist at Florida State University in Tallahassee, who’s been studying the outcomes. The aim is to increase the density of the local forests and provide additional forest benefits for communities nearby, such as wood for fuel and fodder for grazing animals. How much money was spent isn’t known, Coleman says, because there aren’t records of how much was paid for seeds. “But I imagine it was in the millions and millions of dollars.”

Coleman and his colleagues analyzed satellite images and interviewed members of the local communities. They found that the tree planting had very little impact one way or the other. Forest density didn’t change much, and the surveys suggested that few households were gaining benefits from the planted forests, such as gathering wood for fuel, grazing animals or collecting fodder.

But massive tree-planting efforts don’t have to fail. “It’s easy to point to examples of large-scale reforestation efforts that weren’t using the right tree stock, or adequately trained workforces, or didn’t have enough investment in … postplanting treatments and care,” Fargione says. “We … need to learn from those efforts.”

Speak for the trees

Forester Lalisa Duguma of World Agroforestry in Nairobi, Kenya, and colleagues explored some of the reasons for the very high failure rates of these projects in a working paper in 2020. “Every year there are billions of dollars invested [in tree planting], but forest cover is not increasing,” Duguma says. “Where are those resources going?”

In 2019, Duguma raised this question at the World Congress on Agroforestry in Montpellier, France. He asked the audience of scientists and conservationists: “How many of you have ever planted a tree seedling?” To those who raised their hands, he asked, “Have they grown?”

Some respondents acknowledged that they weren’t sure. “Very good! That’s what I wanted,” he told them. “We invest a lot in tree plantings, but we are not sure what happens after that.”

It comes down to a deceptively simple but “really fundamental” point, Duguma says. “The narrative has to change — from tree planting to tree growing.”

The good news is that this point has begun to percolate through the conservationist world, he says. To have any hope of success, restoration projects need to consider the best times of year to plant seeds, which seeds to plant and where, who will care for the seedlings as they grow into trees, how that growth will be monitored, and how to balance the economic and environmental needs of people in developing countries where the trees might be planted.

“That is where we need to capture the voice of the people,” Duguma says. “From the beginning.”

Even as the enthusiasm for tree planting takes root in the policy world, there’s a growing awareness among researchers and conservationists that local community engagement must be built into these plans; it’s indispensable to their success.

“It will be almost impossible to meet these targets we all care so much about unless small farmers and communities benefit more from trees,” as David Kaimowitz of the United Nations’ Food and Agriculture Organization wrote March 19 in a blog post for the London-based nonprofit International Institute for Environment and Development.

For one thing, farmers and villagers managing the land need incentives to care for the plantings and that includes having clear rights to the trees’ benefits, such as food or thatching or grazing. “People who have insecure land tenure don’t plant trees,” Fleischman says.

Fleischman and others outlined many of the potential social and economic pitfalls of large-scale tree-planting projects last November in BioScience. Those lessons boil down to this, Fleischman says: “You need to know something about the place … the political dynamics, the social dynamics.… It’s going to be very different in different parts of the world.”

The old cliché — think globally, act locally — may offer the best path forward for conservationists and researchers trying to balance so many different needs and still address climate change.

“There are a host of sociologically and biologically informed approaches to conservation and restoration that … have virtually nothing to do with tree planting,” Veldman says. “An effective global restoration agenda needs to encompass the diversity of Earth’s ecosystems and the people who use them.”

Uma breve leitura filosófica sobre essa outra alteridade: as plantas (IHU on-line)

IHU on-line

01 Julho 2021

“Mergulhar na vida das plantas permitir-nos-á dar os passos para nos descentrarmos do antropocentrismo vicioso. Sair de lá é um imperativo do nosso tempo, mas para isso é preciso redescobrir essa estranha proximidade e essa distância infinita com a alteridade do mundo vegetal. Sair do estatuto da classificação para respirar o ar que vem delas e retorna a elas. Restabelecer e reinventar a relação”, escreve Pedro Pablo Achondo Moya, teólogo e poeta, professor da Universidad Federico Santa María (Valparaíso, Chile), em artigo publicado por Endémico, 24-06-2021. A tradução é de Wagner Fernandes de Azevedo.

Eis o artigo.

O que somos diante de uma planta? O que é uma planta diante do humano e o que é capaz de transmiti-lo, ensiná-lo, comunicá-lo? As plantas estiveram ali desde muitíssimo antes de nós, mas parecia que apenas há algumas décadas e em poucos casos, séculos; o pensamento filosófico, a reflexão antropológica e a ecologia em relação ao humano, começaram a levá-las a sério. Hoje falamos de redes e vínculos, de entrelaçamentos e emaranhados. O não-humano e a alteridade das plantas cada vez mais vai tomando protagonismo no momento de compreender o mundo e de interpretar as relações que se estabelecem com tudo o que nos rodeia. Afinal de contas: não deveríamos começar a dialogar com elas e estabelecer novas alianças e vínculos?

Nesta breve reflexão queríamos compartilhar como esse outro – essa alteridade não-humana – pode ser hoje uma das engrenagens para repensar a vida na sua totalidade e redes diversas. Vale a pena voltar isso e dar o espalho necessário nestes tempos de crise multidimensional, onde como povo pensamos em um processo constituinte. Farei aludindo a alguns autores que se posicionam desde este lugar, o das plantas e da alteridade.

As plantas, segundo o filósofo canadense Michael Marder, que recentemente foi entrevistado em Endémico, têm sido estranhamente marginalizadas no pensamento. Tanto a filosofia como outras vertentes do pensamento ocidental, sobretudo as que mantiveram em uma margem conceitual a diferença dos animais e outros coabitantes do território. As plantas apenas foram consideradas na hora de interpretar o mundo ou, ao menos, conhecê-lo melhor. No entanto, isso foi mudando profundamente nas últimas décadas. No início de sua obra “Tu e Eu”, o filósofo judeu Martin Buber, considerado um dos precursores da filosofia da alteridade – que posteriormente conhecerá um dos seus pontos mais altos com Emmanuel Levinas – diz-nos: “contemplo uma árvore. Posso registrá-la como imagem […] Posso percebê-la como movimento […] posso classificá-la em uma espécie e observá-la…” e continua demonstrando que, em qualquer destes casos e outros, a árvore permanece como um objeto, seu objeto: de análise, de contemplação, de classificação. Porém, (e aqui começa a virada própria da filosofia da alteridade) é possível “que eu, ao contemplar a árvore, por graça própria e vontade, veja-me levado a entrar em relação com ele, e então, a árvore não será mais um isso” (2013, p. 14).

É o ato fundacional da relação. A árvore, a planta, o arbusto; esse outro começa recém a aparecer. Deixa de ser um objeto humanizado, um isso domesticado pelo olhar humano, o pensar humano, o dizer humano. Isso não é coisa banal, nem simples. Pois nossas próprias categorias de pensamento foram domesticadas por crenças, linguagens, ideias e conceitos. Fomos formados desde certas ontologias. Elas nos habitam e desde elas conhecemos e compreendemos o mundo. Não é aventurado dizer, que um dos fatores do colapso climático, as aberrações em matéria de justiça eco-social e a imobilidade estrutural para mudar política e eticamente, tem a ver com isto. Vemos como nos ensinaram a ver e nos parece impossível seguir aprendendo a olhar de outras maneiras e a partir dos outros e do outro.

E continua Buber “a árvore não é uma impressão, nem um jogo de minha imaginação, nem um valor que depende do estado de ânimo, mas sim que existe ante a mim e tem a ver comigo, como eu com ele, só que de outra forma” (2013, p. 15). Esta reflexão quase intuitiva é de uma força extraordinária. Esse outro avanço de mim me vê como outro. É inevitável pensar nas propostas do Perspectivismo Ameríndio do antropólogo Eduardo Viveiros de Castro. Nem tudo olha como os humanos olham.

A alteridade, pensar na alteridade e a partir da alteridade, nos coloca no lugar da estranheza e da familiaridade. Tem algo que nos une, que nos liga àquele outro, àquela planta, àquela floresta. Mas ao mesmo tempo há uma estranheza, uma distância infinita – diria Levinas – uma diferença absoluta. Foi Stefano Mancuso, um renomado neurobiólogo vegetal, que se surpreendeu com o fato de as ficções humanas sobre possíveis seres extraterrestres serem mais ou menos humanoides: com braços, alguns órgãos para olhar, uma espécie de boca ou pelo menos algo parecido com uma cabeça. Seu espanto consistia naquela projeção “humana” para esses seres de outros mundos, quando, se de fato existe “algo” totalmente “extraterrestre”, são as plantas. Uma alteridade na forma, aparência, funcionamento, ciclos, processos, adaptabilidade, longevidade, genética. Elas são os alienígenas que nos cercam e nos encantam. Lá estão elas em sua variedade e diversidade, em seu mistério e silêncio. Lá estão elas com sua outra inteligência, sua comunicação vegetal, sua extraordinária metamorfose – como Goethe percebeu em suas observações das plantas: “para frente ou para trás, a planta é sempre uma folha” (2015, p.117) – e seus enganos e seduções para conquistar e sobreviver.

Em “A Vida das Plantas”, o filósofo italiano Emanuele Coccia mergulha de forma notável na vida dessa alteridade vegetal. Para ele, questionar as plantas é conhecer o mundo, porque elas são as construtoras dele. Elas geram seu próprio mundo, “tudo que tocam, transformam em vida; da matéria, do ar, da luz do sol, fazem o que para os demais seres vivos seja um espaço a habitar, um mundo” (2017, p. 22). Tanto é que chega a dizer que “de um certo ponto de vista, as plantas nunca saíram do mar: trouxeram-no para onde não existia. Elas transformaram o universo em um imenso mar atmosférico e transmitiram seus hábitos marinhos a todos os seres. A fotossíntese nada mais é do que o processo cósmico de fluidificação do universo” (2017, p. 46).

Mergulhar na vida das plantas permitir-nos-á dar os passos para nos descentrarmos do antropocentrismo vicioso. Sair de lá é um imperativo do nosso tempo, mas para isso é preciso redescobrir essa estranha proximidade e essa distância infinita com a alteridade do mundo vegetal. Sair do estatuto da classificação para respirar o ar que vem delas e retorna a elas. Restabelecer e reinventar a relação. Compreender, com o auxílio da ciência, mas também de outros conhecimentos e abordagens, o que Marder denomina processos sub-orgânicos e agenciamentos supra-orgânicos (2016, p. 65), ou seja, seres que vivem embaixo da terra falando e se comunicando; enquanto balançam de seus inúmeros vidros e infinidade de folhas gerando um superorganismo vegetal. Aí, o próprio Marder sugere uma interpretação: nós também habitamos o micro e o macro, também geramos e somos gerados em sub e supra inter-relações. Somos individualidades, unicidades e, ao mesmo tempo, coletivos, enxames, massas, povos e tribos. Somos e nos configuramos nessas nossas redes, onde o não-humano (plantas, neste caso) é parte fundamental. Nunca mais deveríamos esquecer disto.

Reconhecer-nos nesta rede de alteridades permitirá uma melhor polinização humano-planta, uma fluidez na corresponsabilidade e na fecundação mútua. Se for verdade “que me realizo no tu; virando-me a ti, digo tu”, afirma Buber (2013, p.17); então também posso me voltar para o tu da árvore. A planta e sua alteridade me fazem quem eu sou, ao entrar em relação com ela e permitir que apareça, realmente, em seu ser vegetal, eu a deixo ser quem ela é. E aí, a planta se revela para nós.

Melhor citar o poeta Rilke: “Se quiseres conquistar a existência de uma árvore / Reveste-a de espaço interno, esse espaço / Que tem em seu ser em ti. Cerca-a de coações / Ela não tem limite, e só se torna realmente uma árvore / Quando se ordena no seio da tua renúncia”. Na renúncia do eu que projeta, do eu que domestica, do eu que transgride; essa alteridade simplesmente aparece: é uma árvore. Comentando este texto, Gastón Bachelard torna mais complexa a nossa reflexão ao dizer que: “a árvore precisa de ti para dar-lhe as tuas imagens superabundantes, alimentadas pelo teu espaço íntimo, por ‘esse espaço que tem o seu ser em ti’. Então a árvore e seu sonhador, juntos, são ordenados, eles crescem. No mundo dos sonhos, a árvore nunca é considerada acabada” (2000, p.176). Mais do que complicar, na realidade, ele explica a relação que se estabelece, desse jogo de idas e vindas entre o eu humano e o tu da árvore, entre o eu vegetal e o tu humano. Entre isso e tu. Um no outro, tentando “terminar”, completo, compreender aquela alteridade intransponível que nos escapa. Alteridade que de alguma forma nos habita. Esse tu da planta nunca é totalmente desconhecido. Pois ela tem parte do seu ser em mim. Pois bem, não será que ela, ao mesmo tempo, possui em seu ser uma parte do humano? Dessa maneira a relação se torna possível.

Mudar o rumo do antropocentrismo e da ruptura ou negação da relação é um dever para, como povo de povos, como nação humano-vegetal ou, melhor ainda, como território em co-construção e disputa; chegar a algo como uma Constituição Ecossocial, que depois permita e abra processos de geração de novas alianças e propostas territoriais. A Constituição Ecológica que esperamos – e o interessante trabalho da Convenção em diálogo cidadão – tem a dupla tarefa: mudar a linguagem antropocêntrica e suscitar que a alteridade das plantas (e de tudo o outro-que-humano) seja reconhecida, reformulada e manifestada como uma potência transformadora e uma matriz de conhecimento, como semente que vai se abrindo.

Referências

Bacherald, Gastón. (2000). La poética del espacio. Buenos Aires: FCE.

Buber, Martin. (2013). Yo y Tú. Y otros ensayos. Buenos Aires: Prometeo Libros.

Coccia, Emanuel. (2017). La vida de las plantas. Una metafísica de la mixtura. Buenos Aires: Miño y Dávila Editorial.

Goethe, J.W. von. (2015). La metamorfosis de las plantas. Barcelona: Editorial Pau de Damasc.

Mancuso, Stefano. (2017). El futuro es vegetal. Barcelona: Galaxia Gutenberg.

Marder, Michael. (2016). Grafts. Writings on plants. Minneapolis: Univocal.

Leia mais

A memory without a brain (ScienceDaily)

How a single cell slime mold makes smart decisions without a central nervous system

Date: February 23, 2021

Source: Technical University of Munich (TUM)

Summary: Researchers have identified how the slime mold Physarum polycephalum saves memories — although it has no nervous system.


Slime mold on dead leaves (stock image). Credit: © Iuliia / stock.adobe.com

Having a memory of past events enables us to take smarter decisions about the future. Researchers at the Max-Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPI-DS) and the Technical University of Munich (TUM) have now identified how the slime mold Physarum polycephalum saves memories — although it has no nervous system.

The ability to store and recover information gives an organism a clear advantage when searching for food or avoiding harmful environments. Traditionally it has been attributed to organisms that have a nervous system.

A new study authored by Mirna Kramar (MPI-DS) and Prof. Karen Alim (TUM and MPI-DS) challenges this view by uncovering the surprising abilities of a highly dynamic, single-celled organism to store and retrieve information about its environment.

Window into the past

The slime mold Physarum polycephalum has been puzzling researchers for many decades. Existing at the crossroads between the kingdoms of animals, plants and fungi, this unique organism provides insight into the early evolutionary history of eukaryotes — to which also humans belong.

Its body is a giant single cell made up of interconnected tubes that form intricate networks. This single amoeba-like cell may stretch several centimeters or even meters, featuring as the largest cell on earth in the Guinness Book of World Records.

Decision making on the most basic levels of life

The striking abilities of the slime mold to solve complex problems, such as finding the shortest path through a maze, earned it the attribute “intelligent.” It intrigued the research community and kindled questions about decision making on the most basic levels of life.

The decision-making ability of Physarum is especially fascinating given that its tubular network constantly undergoes fast reorganization — growing and disintegrating its tubes — while completely lacking an organizing center.

The researchers discovered that the organism weaves memories of food encounters directly into the architecture of the network-like body and uses the stored information when making future decisions.

The network architecture as a memory of the past

“It is very exciting when a project develops from a simple experimental observation,” says Karen Alim, head of the Biological Physics and Morphogenesis group at the MPI-DS and professor on Theory of Biological Networks at the Technical University of Munich.

When the researchers followed the migration and feeding process of the organism and observed a distinct imprint of a food source on the pattern of thicker and thinner tubes of the network long after feeding.

“Given P. polycephalum‘s highly dynamic network reorganization, the persistence of this imprint sparked the idea that the network architecture itself could serve as memory of the past,” says Karen Alim. However, they first needed to explain the mechanism behind the imprint formation.

Decisions are guided by memories

For this purpose the researchers combined microscopic observations of the adaption of the tubular network with theoretical modeling. An encounter with food triggers the release of a chemical that travels from the location where food was found throughout the organism and softens the tubes in the network, making the whole organism reorient its migration towards the food.

“The gradual softening is where the existing imprints of previous food sources come into play and where information is stored and retrieved,” says first author Mirna Kramar. “Past feeding events are embedded in the hierarchy of tube diameters, specifically in the arrangement of thick and thin tubes in the network.”

“For the softening chemical that is now transported, the thick tubes in the network act as highways in traffic networks, enabling quick transport across the whole organism,” adds Mirna Kramar. “Previous encounters imprinted in the network architecture thus weigh into the decision about the future direction of migration.”

Design based on universal principles

“Given the simplicity of this living network, the ability of Physarum to form memories is intriguing. It is remarkable that the organism relies on such a simple mechanism and yet controls it in such a fine-tuned manner,” says Karen Alim.

“These results present an important piece of the puzzle in understanding the behavior of this ancient organism and at the same time points to universal principles underlying behavior. We envision potential applications of our findings in designing smart materials and building soft robots that navigate through complex environments,” concludes Karen Alim.


Story Source:

Materials provided by Technical University of Munich (TUM). Note: Content may be edited for style and length.


Journal Reference:

  1. Mirna Kramar, Karen Alim. Encoding memory in tube diameter hierarchy of living flow network. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (10): e2007815118 DOI: 10.1073/pnas.2007815118

Global warming is changing our plant communities (Science Daily)

Date: August 17, 2020

Source: University of Miami

Summary: In a comprehensive study of nearly 20,000 species, research shows that plant communities are shifting to include more heat-loving species as a result of climate change.

Although Live Oak trees are common in South Florida today, Ken Feeley, a University of Miami biology professor, said their time here may be fleeting. With climate change pushing up temperatures, the oaks, which favor cooler conditions, could soon decline in the region and be replaced with more tropical, heat-loving species such as Gumbo Limbo or Mahogany trees.

“Live Oaks occur throughout the southeast and all the way up to coastal Virginia, so down here we are in one of the very hottest places in its range,” said Feeley, who is also the University’s Smathers Chair of Tropical Tree Biology. “As temperatures increase, it may simply get too hot in Miami for oaks and other temperate species.”

Likewise, in Canada, as temperatures increase, sugar maple trees — which are used to produce maple syrup — are losing their habitats. And in New York City, trees that are more typical of the balmy South, such as Magnolias, are increasing in abundance and blooming earlier each year, news reports indicate.

These are just a few examples of a larger trend happening across the Americas — from Hudson Bay to Tierra del Fuego — as plant communities shift their ranges and respond to changing climates, Feeley pointed out. In his newest study, published in Nature Climate Change, Feeley, along with three of his graduate students and a visiting graduate student from the Nacional University of Colombia, analyzed more than 20 million records of more than 17,000 plant species from throughout the Western Hemisphere. They found that since the 1970s, entire plant ecosystems have changed directionally over time to include more and more of the species that prefer warmer climates. This process is called thermophilization.

“Almost anywhere you go, the types of species that you encounter now are different than what you would have found in that same spot 40 years ago, and we believe that this pattern is the direct result of rising temperatures and climate change,” Feeley said.

The research of Feeley and his students demonstrates that entire ecosystems are consistently losing the plant species that favor cold temperatures, and that those plants are being replaced by more heat-tolerant species that can withstand the warming climate. Plants favoring cool temperatures are either moving to higher elevations and latitudes, or some species may even be going locally extinct. Feeley and his students are now exploring key focal species that may offer more insight into these processes.

“Some of these changes can be so dramatic that we are shifting entire habitat types from forests to grasslands or vice versa — by looking at all types of plants over long periods of time and over huge areas, we were able to observe those changes,” he explained.

In addition to the effects of rising temperatures, the researchers also looked at how plant communities are being affected by changes in rainfall during the past four decades. Feeley and his team observed shifts in the amounts of drought-tolerant versus drought-sensitive plant species. But in many cases, the observed changes were not connected to the changes in rainfall. In fact, in many areas that are getting drier, the drought-sensitive species have become more common during the past decades. According to Feeley, this may be because of a connection between the species’ heat tolerances and their water demands. Heat tolerant species are typically less drought-tolerant, so as rising temperatures favor the increase of heat-tolerant species, it may also indirectly prompt a rise in water-demanding species. Feeley stressed that this can create dangerous situations in some areas where the plant communities are pushed out of equilibrium with their climate.

“When drought hits, it will be doubly bad for these ecosystems that have lost their tolerance to drought,” he said, adding that “for places where droughts are becoming more severe and frequent — like in California — this could make things a lot worse.”

But the implications of thermophilization go far beyond just the loss of certain plants, according to Feeley. Plants are at the base of the food chain and provide sustenance and habitat for wildlife — so if the plant communities transform, so will the animals that need them.

“All animals — including humans — depend on the plants around them,” Feeley said. “If we lose some plants, we may also lose the insects, birds, and many other forms of wildlife that we are used to seeing in our communities and that are critical to our ways of life. When people think of climate change, they need to realize that it’s not just about losing ice in Antarctica or rising sea levels — climate change affects almost every natural system in every part of the planet.”


Story Source:

Materials provided by University of Miami. Original written by Janette Neuwahl Tannen. Note: Content may be edited for style and length.


Journal Reference:

  1. K. J. Feeley, C. Bravo-Avila, B. Fadrique, T. M. Perez, D. Zuleta. Climate-driven changes in the composition of New World plant communities. Nature Climate Change, 2020; DOI: 10.1038/s41558-020-0873-2

Plantas têm memória, sentem dor e são inteligentes (Portugal Mundial)

Março de 2015

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Pode uma planta ser inteligente? Alguns cientistas insistem que são – uma vez que elas podem sentir, aprender, lembrar e até mesmo reagir de formas que seriam familiares aos seres humanos. A nova pesquisa está num campo chamado neurobiologia de plantas – o que é meio que um equívoco, porque mesmo os cientistas desta área não argumentam que as plantas tenham neurónios ou cérebros.

Elas têm estruturas análogas“, explica Michael Pollan, autor de livros como The Omnivore’s Dilemma (O Dilema do Onívoro) e The Botany of Desire (A Botânica do Desejo). “Elas têm maneiras de tomar todos os dados sensoriais que se reúnem em suas vidas quotidianas … integrá-los e, em seguida, se comportar de forma adequada em resposta. E elas fazem isso sem cérebro, o que, de certa forma, é o que é incrível sobre isso, porque assumimos automaticamente que você precisa de um cérebro para processar a informação”.

E nós supomos que precisamos de ouvidos para ouvir. Mas os pesquisadores, diz Pollan, tocaram uma gravação de uma lagarta comendo uma folha para plantas – e as plantas reagiram. Elas começam a segregar substâncias químicas defensivas – embora a planta não esteja realmente ameaçada, diz Pollan. “Ela está de alguma forma ouvindo o que é, para ela, um som aterrorizante de uma lagarta comendo suas folhas.”

Plantas podem sentir

Pollan diz que as plantas têm todos os mesmos sentidos como os seres humanos, e alguns a mais. Além da audição e do paladar, por exemplo, elas podem detectar a gravidade, a presença de água, ou até sentir que  um obstáculo está a bloquear as suas raízes, antes de entrar em contacto com ele. As raízes das plantas mudam de direcção, diz ele, para evitar obstáculos.

E a dor? As plantas sentem? Pollan diz que elas respondem aos anestésicos. “Pode apagar uma planta com um anestésico humano… E não só isso, as plantas produzem seus próprios compostos que são anestésicos para nós.” 

De acordo com os pesquisadores do Instituto de Física Aplicada da Universidade de Bonn, na Alemanha, as plantas libertam gases que são o equivalente a gritos de dor. Usando um microfone movido a laser, os pesquisadores captaram ondas sonoras produzidas por plantas que liberam gases quando cortadas ou feridas. Apesar de não ser audível ao ouvido humano, as vozes secretas das plantas têm revelado que os pepinos gritam quando estão doentes, e as flores se lamentam quando suas folhas são cortadas [fonte: Deutsche Welle].

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Sistema nervoso de plantas

Como as plantas sentem e reagem ainda é um pouco desconhecido. Elas não têm células nervosas como os seres humanos, mas elas têm um sistema de envio de sinais eléctricos e até mesmo a produção de neurotransmissores, como dopamina, serotonina e outras substâncias químicas que o cérebro humano usa para enviar sinais.

As plantas realmente sentem dor

As evidências desses complexos sistemas de comunicação são sinais de que as plantas sentem dor. Ainda mais, os cientistas supõem que as plantas podem apresentar um comportamento inteligente sem possuir um cérebro ou consciência.

Elas podem se lembrar

michael pollan plantas sencientes conscientes inteligência veganismo vegetarianismo burrice errado dó piedade misericórdia

Pollan descreve um experimento feito pela bióloga de animais Monica Gagliano. Ela apresentou uma pesquisa que sugere que a planta Mimosa pudica pode aprender com a experiência. E, Pollan diz, por apenas sugerir que uma planta poderia aprender, era tão controverso que seu artigo foi rejeitado por 10 revistas científicas antes de ser finalmente publicado.

Mimosa é uma planta, que é algo como uma samambaia, que recolhe suas folhas temporariamente quando é perturbada. Então Gagliano configurou uma engenhoca que iria pingar gotas na planta mimosa, sem ferir-la. Quando a planta era tocada, tal como esperado, as folhas se fechavam. Ela ficava pingando as plantas a cada 5-6 segundos.

Depois de cinco ou seis gotas, as plantas paravam de responder, como se tivessem aprendido a sintonizar o estímulo como irrelevante“, diz Pollan. “Esta é uma parte muito importante da aprendizagem – saber o que você pode ignorar com segurança em seu ambiente.”

Talvez a planta estava apenas se cansando de tantos pingos? Para testar isso, Gagliano pegou as plantas que tinham parado de responder às gotas e sacudiu-as.

Elas continuavam a se fechar“, diz Pollan. “Elas tinham feito a distinção que o gotejamento era um sinal que elas poderiam ignorar. E o que foi mais incrível é que Gagliano as testou novamente a cada semana durante quatro semanas e, durante um mês, elas continuaram a lembrar a lição.”

Isso foi o mais longe que Gagliano testou. É possível que elas se lembrem ainda mais. Por outro lado, Pollan aponta, as abelhas que foram testadas de maneira semelhante se esquecem o que aprenderam em menos de 48 horas.

Plantas: seres sentientes?

As plantas podem fazer coisas incríveis. Elas parecem se lembrar de estresse e eventos, como essa experiência. Elas têm a capacidade de responder de 15 a 20 variáveis ambientais”, diz Pollan. “A questão é, é correto de chamar isso de aprendizagem? É essa a palavra certa? É correto chamar isso de inteligência? É certo, ainda, dizer que elas são conscientes? Alguns destes neurobiólogos de plantas acreditam que as plantas estão conscientes – não auto-conscientes, mas conscientes, no sentido que elas sabem onde elas estão no espaço … e reagem adequadamente a sua posição no espaço”.

Pollan diz que não há definição consensual de inteligência. “Vá para a Wikipedia e procure por inteligência. Eles se desesperam para dar-lhe uma resposta. Eles têm basicamente um gráfico onde dão-lhe nove definições diferentes. E cerca da metade delas dependem de um cérebro … se referem ao raciocínio abstracto ou julgamento.”

“E a outra metade apenas se referem a uma capacidade de resolver problemas. E esse é o tipo de inteligência que estamos falando aqui.  Então a inteligência pode muito bem ser uma propriedade de vida. E a nossa diferença em relação a essas outras criaturas pode ser uma questão da diferença de grau e não de espécie. Podemos apenas ter mais desta habilidade de resolver problemas e podemos fazê-lo de diferentes maneiras.”

Pollan diz que o que realmente assusta as pessoas é “que a linha entre plantas e animais pode ser um pouco mais fina do que nós tradicionalmente acreditamos.”

E ele sugere que as plantas podem ser capaz de ensinar os seres humanos uma ou duas coisas, tais como a forma de processar a informação sem um posto de comando central, como um cérebro.

Confira este vídeo de Michael Pollan.

VÍDEO

Stefano Mancuso, pionero en el estudio de la neurobiología de las plantas (La Vanguardia)

Victor-M Amela, Ima Sanchís, Lluís Amiguet

“Las plantas tienen neuronas, son seres inteligentes”

29/12/2010 – 02:03

"Las plantas tienen neuronas, son seres inteligentes"

Foto: KIM MANRESA

IMA SANCHÍS

Cerebro vegetal

Gracias a nuestros amigos de Redes, el programa de Eduard Punset, buscadores incansables de todo conocimiento científico que amplíe los límites del saber, de quiénes somos y qué papel desempeñamos en esta sopa de universos, descubrimos a Mancuso, que nos explica que las plantas, vistas a cámara rápida, se comportan como si tuvieran cerebro: tienen neuronas, se comunican mediante señales químicas, toman decisiones, son altruistas y manipuladoras. ¿Hace cinco años era imposible hablar de comportamiento de las plantas, hoy podemos empezar a hablar de su inteligencia¿… Puede que pronto empecemos a hablar de sus sentimientos. Mancuso estará en Redes el próximo día 2. No se lo pierdan.

Sorpréndame.

Las plantas son organismos inteligentes, pero se mueven y toman decisiones en un tiempo más largo que el del hombre.

Lo intuía.

Hoy sabemos que tienen familia y parientes y que reconocen su cercanía. Se comportan de manera totalmente distinta si a su lado hay parientes o hay extraños. Si son parientes no compiten: a través de las raíces, dividen el territorio de manera equitativa.

¿Un árbol puede voluntariamente mandar savia a una planta pequeña?

Sí. Las plantas requieren luz para vivir, ypara que una semilla llegue a la luz deben pasar muchos años; mientras tanto, son nutridas por árboles de su misma especie.

Curioso.

Los cuidados parentales sólo se dan en animales muy evolucionados y es increíble que se den en las plantas.

Entonces, se comunican.

Sí, en una selva todas las plantas están en comunicación subterránea a través de las raíces. Y también fabrican moléculas volátiles que avisan a plantas lejanas sobre lo que está sucediendo.

¿Por ejemplo?

Cuando una planta es atacada por un patógeno, inmediatamente produce moléculas volátiles que pueden viajar kilómetros, y que avisan a todas las demás para que preparen sus defensas.

¿Qué defensas?

Producen moléculas químicas que las convierten en indigeribles, y pueden ser muy agresivas. Hace diez años, en Botsuana introdujeron en un gran parque 200.000 antílopes, que comenzaron a comerse las acacias con intensidad. Tras pocas semanas muchos murieron y al cabo de seis meses murieron más de 10.000, y no advertían por qué. Hoy sabemos que fueron las plantas.

Demasiada predación.

Sí, y las plantas aumentaron hasta tal punto la concentración de taninos en sus hojas, que se convirtieron en un veneno.

¿Las plantas también son empáticas con otros seres?

Es difícil decirlo, pero hay una cosa segura: las plantas pueden manipular a los animales. Durante la polinización producen néctar y otras sustancias para atraer a los insectos. Las orquídeas producen flores que son muy similares a las hembras de algunos insectos, que, engañados, acuden a ellas. Y hay quien afirma que hasta el ser humano es manipulado por las plantas.

¿. ..?

Todas las drogas que usa el hombre (café, tabaco, opio, marihuana…) derivan de las plantas, ¿pero por qué las plantas producen una sustancia que convierte a humanos en dependientes? Porque así las propagamos. Las plantas utilizan al hombre como transporte. Hay investigaciones sobre ello.

Increíble.

Si mañana desaparecieran las plantas del planeta, en un mes toda la vida se extinguiría porque no habría comida ni oxígeno. Todo el oxígeno que respiramos viene de ellas. Pero si nosotros desapareciéramos, no pasaría nada. Somos dependientes de las plantas, pero las plantas no lo son de nosotros. Quien es dependiente está en una situación inferior, ¿no?

Las plantas son mucho más sensibles. Cuando algo cambia en el ambiente, como ellas no pueden escapar, han de ser capaces de sentir con mucha anticipación cualquier mínimo cambio para adaptarse.

¿Y cómo perciben?

Cada punta de raíz es capaz de percibir continuamente y a la vez como mínimo quince parámetros distintos físicos y químicos (temperatura, luz, gravedad, presencia de nutrientes, oxígeno).

Es su gran descubrimiento, y es suyo.

En cada punta de las raíces existen células similares a nuestras neuronas y su función es la misma: comunicar señales mediante impulsos eléctricos, igual que nuestro cerebro. En una planta puede haber millones de puntas de raíces, cada una con su pequeña comunidad de células; y trabajan en red como internet.

Ha encontrado el cerebro vegetal.

Sí, su zona de cálculo. La cuestión es cómo medir su inteligencia. Pero de una cosa estamos seguros: son muy inteligentes, su poder de resolver problemas, de adaptación, es grande. Hoy sobre el planeta el 99,6% de todo lo que está vivo son plantas.

… Y sólo conocemos el 10%.

Y en ese porcentaje tenemos todo nuestro alimento y la medicina. ¿Qué habrá en el restante 90%?… A diario, cientos de especies vegetales desconocidas se extinguen. Tal vez poseían la capacidad de una cura importante, no lo sabremos nunca. Debemos proteger las plantas por nuestra supervivencia.

¿Qué le emociona de las plantas?

Algunos comportamientos son muy emocionantes. Todas las plantas duermen, se despiertan, buscan la luz con sus hojas; tienen una actividad similar a la de los animales. Filmé el crecimiento de unos girasoles, y se ve clarísimo cómo juegan entre ellos.

¿Juegan?

Sí, establecen el comportamiento típico del juego que se ve en tantos animales. Cogimos una de esas pequeñas plantas y la hicimos crecer sola. De adulta tenía problemas de comportamiento: le costaba girar en busca del sol, le faltaba el aprendizaje a través del juego. Ver estas cosas es emocionante.

Leer más: http://www.lavanguardia.com/lacontra/20101229/54095622430/las-plantas-tienen-neuronas-son-seres-inteligentes.html#ixzz3A8PpebKp

Plantas podem ‘ouvir’ seus predadores e emitir repelentes (O Globo)

JC e-mail 4981, de 03 de julho de 2014

Estudo conseguiu provar capacidade de reação dos vegetais a vibrações sonoras

Apesar do que muitos pensam, as plantas também podem ouvir e reagir a determinados sons. Essa foi a principal conclusão de um estudo da Universidade de Missouri, publicado na revista Oecologia.

Os pesquisadores descobriram que determinados tipos de vegetais têm a capacidade de ouvir lagartas que comem folhas e responder através da emissão de produtos químicos para repelir o predador. Até então, já se sabia que algumas plantas respondem às vibrações emitidas pelo ambiente a sua volta, mas o que não se compreendia era o motivo das respostas.

O experimento observou o comportamento de um conjunto de plantas ao ser exposto à gravação de lagartas comendo folhas. O resultado mostrou que os vegetais emitiram maior quantidade de produto químico repelente, e fez isso mais rapidamente do que as plantas que não foram expostas ao som. Além disso, ruídos de fundo como vento ou insetos não tiveram impacto sobre as plantas, indicando que elas poderiam distinguir o som de seus predadores.

O próximo passo dos pesquisadores será agora procurar as “orelhas” das plantas. Até o momento, a principal hipótese é os canais auditivos tomam a forma de proteínas conhecidas como “mecanorreceptores”, encontradas em vegetais e animais que respondem à pressão.

(O Globo, com Agências)
http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/plantas-podem-ouvir-seus-predadores-emitir-repelentes-13117320#ixzz36PnetUb1

A intensa vida sexual das plantas (Ciência Hoje)

Vegetais competem por oportunidades de acasalamento e ‘escolhem’ seus parceiros sexuais. Artigo de capa da Ciência Hoje mostra como essas estratégias reprodutivas evoluíram ao longo do tempo, gerando flores de cores, formas e cheiros variados.

Por: Carlos Roberto Fonseca

Publicado em 13/02/2014 | Atualizado em 13/02/2014

A intensa vida sexual das plantas

As plantas exibem imensa diversidade sexual: em algumas, é possível reconhecer claramente machos ou fêmeas, mas na maioria delas os indivíduos exercem tanto o papel feminino quanto o masculino. (foto: Sxc. hu)

Em se tratando de sexo, as plantas são escandalosamente liberais. Muitas só fazem sexo consigo mesmas. Outras fazem sexo simultaneamente com vários vizinhos ou com parceiros casuais que vivem a centenas de quilômetros de distância. Em algumas plantas, é possível reconhecer claramente machos ou fêmeas, mas na maioria dos vegetais os indivíduos exercem tanto o papel feminino quanto o masculino.

Muitas espécies ostentam órgãos sexuais exageradamente avantajados e coloridos, e fazem questão de exibi-los

Algumas plantas, sem nenhum pudor, trocam de sexo durante a vida. Outras são ‘conservadoras’ e se recusam a fazer sexo com indivíduos aparentados, e há ainda as que nunca fazem sexo. Muitas espécies ostentam órgãos sexuais exageradamente avantajados e coloridos, e fazem questão de exibi-los. Mas também é verdade que algumas plantas têm aparelhos sexuais minúsculos ou ocultos.

A evolução dessa grande diversidade reprodutiva deve-se a intensas disputas sexuais entre os indivíduos. Esses embates vêm sendo confirmados, mas por muito tempo foram desconhecidos – até pelo maior evolucionista de todos, Charles Darwin (1809-1882) – ou contestados. Pesquisas mais recentes constataram não apenas que a seleção sexual é uma força importante na evolução e diversificação das plantas superiores, mas também que a variedade é essencial para o funcionamento de comunidades vegetais na natureza e para atividades humanas, como a agricultura, a jardinagem e as indústrias de madeira, alimentos e medicamentos.

A chave do enigma

Ao elaborar sua teoria da evolução por meio da seleção natural, Darwin enfrentou uma grande dificuldade teórica: como explicar que, além de apresentar diferenças em seus aparelhos reprodutivos (características sexuais primárias), machos e fêmeas exibem óbvias diferenças em outros aspectos de seu corpo e em seu comportamento, chamadas de características sexuais secundárias?

Por que os leões são maiores que as leoas? Por que pavões machos exibem plumas longas e ornamentadas, enquanto as fêmeas dessas aves são basicamente cinzentas? Por que os alces irlandeses machos, extintos na última era glacial, exibiam galhadas de até 3,5 m, inexistentes em fêmeas? Por que os sapos machos cantam e as fêmeas se calam? Para Darwin, a seleção natural, por agir de modo semelhante nos dois sexos, não podia explicar a evolução das características sexuais secundárias. Afinal, machos e fêmeas em geral vivem no mesmo lugar e sob o mesmo clima, comem a mesma comida e são atacados pelos mesmos predadores e parasitas.

Darwin reconheceu dois principais mecanismos de seleção sexual: ‘competição entre machos’ e ‘escolha pelas fêmeas’

O conceito de ‘seleção sexual’ foi a chave encontrada por Darwin para resolver o enigma. Segundo ele, a seleção sexual seria a “vantagem que certos indivíduos têm sobre outros indivíduos do mesmo sexo e espécie exclusivamente em relação à reprodução”. Esse conceito, embora proposto por Darwin em 1859, no livro A origem das espécies por meio da seleção natural, só seria discutido a fundo por ele em 1871, no livro A origem do homem e a seleção sexual.

Darwin reconheceu dois principais mecanismos de seleção sexual: ‘competição entre machos’ e ‘escolha pelas fêmeas’. Na competição entre machos, estes lutam entre si, em combates diretos (às vezes mortais) ou por meio de ritualizações (exibições físicas, rituais de cortejo e outras), para ter acesso a mais e melhores oportunidades de acasalar. Na escolha pelas fêmeas, estas comparam a qualidade dos machos disponíveis, com base no aspecto físico ou no comportamento, e escolhem os aparentemente mais fortes ou mais saudáveis como parceiros reprodutivos.

Esses mecanismos foram descritos a partir de comportamentos de disputas, brigas, cantos, danças, discriminação, gostos e escolhas que pareciam, a princípio, exigir um mínimo de movimentação, capacidade mental e percepção. Assim, embora o conceito de seleção sexual tenha sido um avanço extraordinário para a teoria da evolução, ele ficou restrito ao reino animal. Um século se passou até que a biologia conseguisse aplicar o conceito de seleção sexual às plantas.

Guerra do sexo

Em 1979, um artigo pioneiro – ‘Seleção sexual em plantas’ – foi publicado pela ecóloga norte-americana Mary F. Willson, apontando evidências científicas de que tanto a competição entre machos quanto a escolha pelas fêmeas são importantes forças evolutivas também para as plantas, e que a imensa diversidade de flores decorre desses processos.

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Os grãos de pólen levados pelo vento, por insetos ou por outros meios, precisam enfrentar disputas para fertilizar os óvulos. (foto: Sxc. hu)

O trabalho quebrou a visão ingênua de que plantas da mesma espécie colaboram entre si para reproduzir e competem apenas com as de outras espécies pelos polinizadores.

A competição evolutivamente importante ocorre entre indivíduos geneticamente diferentes da mesma espécie e, em particular, entre os do mesmo sexo. As outras espécies apenas modificam a arena ecológica onde ocorre o embate evolutivo.

Quando chega a estação reprodutiva de determinada espécie de árvore, há um conflito aberto por sucesso reprodutivo. Alguns indivíduos, porque são maiores, mais vigorosos e com adaptações que favorecem seu sucesso reprodutivo, conseguirão aumentar a frequência de seus genes na próxima geração. Os menos favorecidos tenderão a ser eliminados pela seleção sexual. Ou seja, a ‘guerra do sexo’ é intensa mesmo entre espécies que não se movem e não têm um comportamento evidente, como as plantas.

Você leu apenas o início do artigo publicado na CH 311. Clique no ícone a seguir para baixar a versão integral. PDF aberto (gif)

Carlos Roberto Fonseca
Departamento de Ecologia
Universidade Federal do Rio Grande do Norte