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Ciência04/07/2022

Descoberta maior espécie de nenúfar gigante

O horticultor botânico Carlos Magdalena (à esquerda) e a artista botânica e ilustradora Lucy Smith (à direita) segurando uma folha da recém-nomeada Victoria boliviana no Conservatório Príncipe de Gales no Royal Botanic Gardens, Kew, em Londres, Reino Unido. Crédito: RBG Kew

04/07/22 - 11h37min

Um artigo publicado na revista Frontiers in Plant Science descreve uma nova descoberta botânica no gênero Victoria, o famoso gênero de nenúfar gigante nomeado em homenagem à rainha Vitória da Grã-Bretanha em 1852. Até agora, havia apenas duas espécies conhecidas de nenúfar gigante. Exemplares da terceira espécie, Victoria boliviana, estão no Herbário de Kew Gardens (Reino Unido) há 177 anos e no Herbário Nacional da Bolívia há 34 anos. Durante este tempo, acreditava-se que era Victoria amazonica.

No entanto, após anos de investigação, uma equipe liderada pelo horticultor de pesquisa científica e botânica de Kew Carlos Magdalena, a artista botânica freelance de Kew Lucy Smith e a pesquisadora de genômica da biodiversidade Natalia Przelomska, juntamente com parceiros do Herbário Nacional da Bolívia, Jardim Botânico de Santa Cruz de La Sierra e no ecoparque La Rinconada, também em Santa Cruz de La Sierra, finalmente conseguiram confirmá-la como uma nova espécie científica usando novos dados e sua combinação única de conhecimentos.

Os autores do artigo decidiram nomear a espécie em homenagem aos parceiros bolivianos e ao lar sul-americano do nenúfar onde cresce nos ecossistemas aquáticos de Llanos de Mojos. Com flores que mudam de branco para rosa e pecíolos espinhosos, V. boliviana é hoje o maior nenúfar do mundo: suas folhas crescem até 3 metros em estado selvagem. O recorde atual para a maior espécie é detido pelos Jardins La Rinconada, na Bolívia, onde as folhas atingiram 3,2 metros.

Desafio botânico

Espécies do gênero Victoria foram mal caracterizadas por décadas. Essa lacuna de conhecimento decorre da ausência de “espécimes-tipo” (espécimes da planta original usados ​​para descrever formalmente a espécie) nas coleções globais de plantas – isso se deve principalmente ao fato de que os nenúfares gigantes são difíceis de coletar na natureza. Em 1832, V. amazonica foi a primeira espécie a ser nomeada no gênero, mas faltam dados para permitir comparações com qualquer nova espécie encontrada desde então – um fator que levou à identificação errônea original desse novo nenúfar.

Com o objetivo de melhorar o conhecimento de Victoria, os autores do artigo compilaram todas as informações existentes de registros históricos, horticultura e geografia e reuniram um conjunto de dados das características da espécie usando ciência cidadã (aplicativo iNaturalist e postagens de mídia social marcando Victoria e nenúfares gigantes), e espécimes de herbários e coleções vivas ao redor do mundo.

Os cientistas Natalia Przelomska e Oscar A. Pérez-Escobar, de Kew Gardens, também analisaram o DNA da V. boliviana e descobriram que ela era geneticamente muito diferente das outras duas espécies. Os dados coletados confirmaram o que os autores suspeitavam – que existem de fato três espécies nesse gênero icônico: V. amazonica, V. cruziana e V. boliviana. Seus resultados sugerem que a nova espécie é mais próxima da V. cruziana, e que elas divergiram há cerca de um milhão de anos. Natalia disse: “Diante de uma rápida taxa de perda de biodiversidade, descrever novas espécies é uma tarefa de fundamental importância; esperamos que nossa estrutura multidisciplinar possa inspirar outros pesquisadores que buscam abordagens para identificar novas espécies de forma rápida e robusta”.

O dr. Alex Monro, líder de pesquisa na equipe das Américas do RBG Kew e autor sênior do artigo, afirmou: “Ter esses novos dados para Victoria e identificar uma nova espécie no gênero é uma conquista incrível na botânica – identificar e documentar adequadamente a diversidade de plantas é crucial para protegê-las e se beneficiar delas de forma sustentável. Este artigo foi muito especial para trabalhar porque reúne conhecimentos de tantos campos diferentes – horticultura, ciência e arte botânica –, e envolveu o trabalho em estreita colaboração com nossos parceiros bolivianos. Victoria tem um lugar especial na história de Kew, tendo sido uma das razões pelas quais Kew foi salva do fechamento na década de 1830. Ter desempenhado um papel na melhoria do conhecimento sobre essas plantas magníficas e icônicas acrescentou ressonância para os parceiros do Kew.”

Palpite

Depois de suspeitar por anos que havia uma terceira espécie no gênero Victoria, Carlos Magdalena, especialista mundial em nenúfares, começou a fazer pesquisas em jardins na Bolívia. Em 2016, o Jardim Botânico de Santa Cruz de La Sierra e o ecoparque La Rinconada doaram uma coleção de sementes de nenúfar gigantes da suspeita terceira espécie. Ao fazer germinar e cultivar as sementes em Kew, observando o nenúfar crescer lado a lado com as outras duas espécies de Victoria, Magdalena soube imediatamente que algo estava diferente. Em 2019, ele visitou a Bolívia para conferir o nenúfar na natureza e ficou surpreso.

Ele disse: “Desde que vi pela primeira vez uma foto dessa planta online em 2006, fiquei convencido de que era uma nova espécie. Os horticultores conhecem suas plantas de perto; muitas vezes somos capazes de reconhecê-las de relance. Ficou claro para mim que essa planta não se encaixava perfeitamente na descrição de nenhuma das espécies conhecidas de Victoria e, portanto, tinha de ser uma terceira. Por quase duas décadas, tenho examinado todas as fotos de nenúfares selvagens na internet, um luxo que um botânico do século 18, do 19 e da maior parte do século 20 não tiveram. Também pesa o fato de que aqui em Kew podemos cultivar todas as espécies juntas lado a lado e nas mesmas condições, o que exclui mudanças de forma e cor devido às condições ambientais. Na natureza, Victoria cresce em uma vasta extensão, e esta comparação não é possível. Aprendi muito no processo de nomear oficialmente a nova espécie e essa foi a maior conquista da minha carreira de 20 anos em Kew.”

Os autores do artigo nomearam a espécie de nenúfar gigante em homenagem a seus parceiros bolivianos e ao lar sul-americano, onde cresce nos ecossistemas aquáticos de Llanos de Mojos. Crédito: Carlos Magdalena

Observação noturna

Enquanto Magdalena estava cultivando e pesquisando as novas espécies em Kew, Lucy Smith, integrante da equipe de artistas botânicos freelance altamente qualificados de Kew, já estava trabalhando em um projeto para fazer ilustrações científicas contemporâneas das duas espécies conhecidas de Victoria, uma tarefa que não havia sido tentada desde que o artista de Kew Walter Hood Fitch a ilustrou em 1847 e 1851.

Como as flores dos nenúfares gigantes só abrem à noite, Lucy Smith fez muitas vigílias noturnas às estufas para capturar as flores para desenhar e pintar. Quando as primeiras flores de V. boliviana abriram em uma noite tempestuosa em julho de 2018, ela compartilhou as suspeitas de Magdalena de que a espécie era única e rapidamente começou a descrever essas diferenças usando ilustrações. O que mais chamou sua atenção foi a semelhança entre essa nova planta e aquela que Fitch extraiu de um espécime coletado na Bolívia em 1845 e, de fato, provou ser a mesma, desconhecida por Fitch como uma nova espécie na época.

Lucy disse: “Para mim, a confirmação e descrição dessa nova espécie reúne os fios que conectam meu trabalho como artista botânica moderna ao trabalho de Walter Hood Fitch em Kew. Meu trabalho como artista botânica de Kew me treinou para identificar e descrever as diferenças entre as espécies de plantas. Fiquei animada em dar um passo adiante não apenas ilustrando as espécies existentes e novas, mas também sendo a autora principal do artigo. Espero que as ilustrações ajudem outras pessoas a identificar todas as três espécies de nenúfares gigantes Victoria nos próximos anos.”

Espécime desconhecido na época

O dr. Stephan G. Beck, pesquisador do Herbário Nacional da Bolívia, trabalhou em parceria com a equipe de Kew para descrever formalmente esta nova espécie. Ele coletou o espécime-tipo para o nenúfar sem saber em 1988 pensando que era Victoria cruziana – seu espécime supera o espécime de Kew de 1845, pois contém mais dados e fornece melhor conhecimento sobre a espécie.

Ele disse: “Quando o Herbário Nacional da Bolívia nasceu em 1984, havia muito poucas coleções científicas para a Bolívia e muitos lugares a estudar, mas concentrei meu interesse em uma área nos Llanos de Mojos. Por vários anos tive a oportunidade decoletar plantas aquáticas em áreas inundadas do rio Yacuma, e obviamente ansiava por ver a ‘Reina Victoria’ de que os habitantes me falavam. No entanto, levei anos para encontrar essa tremenda planta. Finalmente, em março de 1988, depois de navegar por mais de duas horas subindo o rio Yacuma procurando afluentes com várias folhas enormes e algumas flores, coletei e preservei algumas no Herbário Nacional da Bolívia, o que acabou sendo um exemplar de Victoria boliviana, agora o exemplar do tipo. Foi um grande achado, do qual sempre vou me lembrar.”

Segredos do DNA

Outro resultado marcante alcançado por meio da análise do DNA da nova espécie e das outras duas espécies de Victoria foi o tempo de origem dessa nova espécie e seu parentesco. Os resultados sugerem que a nova espécie, V. boliviana, é a mais próxima de V. cruziana e que essas duas espécies irmãs divergiram há cerca de um milhão de anos.

Natalia Przelomska, que liderou a parte genômica do estudo, afirmou: “Analisar o DNA dos nenúfares gigantes apresentou alguns desafios interessantes – a maior parte do material com o qual trabalhei no laboratório consistia em fragmentos ligeiramente cozidos de folhas de nenúfares (sendo carnosos, eles são difíceis de secar e fazer espécimes de herbário), também cobertos de espinhos. Uma vez geradas as sequências de DNA, nosso desafio seguinte foi a análise desses dados, já que o genoma de Victoria foi pouco estudado até agora e é maior que isso de qualquer outro nenúfar (como sabemos do trabalho anterior de nossos coautores sobre V. amazonica e V. cruziana)”.

Ela prosseguiu: “Como pesquisadora apaixonada pelo trabalho multidisciplinar, foi muito gratificante ter um papel na junção dessas linhas de evidências para chegar a uma conclusão robusta e colaborativa. Diante de uma rápida taxa de perda de biodiversidade, descrever novas espécies é uma tarefa de fundamental importância e esperamos que nosso trabalho possa inspirar outros a tentar novas abordagens para identificar rapidamente novas espécies”.

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Alex Monro