Unele plante folosesc rădăcini păroase și acid pentru a accesa nutrienții din rocă

Fără pământ? Nici o problema. Unii arbuști erbacei care trăiesc pe munții stâncoși din Brazilia folosesc rădăcini echipate cu fire de păr fine și acizi pentru a dizolva rocile și a extrage fosforul nutrient cheie. Descoperirea, publicată în mai Ecologie funcționalăajută la explicarea modului în care o varietate de plante pot supraviețui în medii sărace.

„În timp ce majoritatea oamenilor tind să vadă mediile sărace în nutrienți ca fiind mai puțin diverse, ele sunt de fapt foarte diverse, deoarece plantele folosesc diverse moduri de a obține nutrienți”, spune coautorul Patricia de Britto Costa, ecologist al plantelor la Universitatea Campinas din Brazilia.

Ea și alți colegi din Brazilia și Australia au investigat cum apelează regiunile cu sol puțin adânc campos rupestres în portugheză, sau pășunile stâncoase, pot susține peste aproximativ 5.000 de specii de plante – 15% din diversitatea plantelor vasculare a Braziliei – în ciuda faptului că ocupă mai puțin de 1% din suprafața țării. Solul care există în aceste regiuni este sărac, cu niveluri aproape nedetectabile ale nutrienților de care au nevoie plantele. Și unele plante reușesc să supraviețuiască pe petice stâncoase fără sol.

Cercetătorii au folosit dălți și ciocane pentru a săpa plantele. „Am găsit rădăcinile crescând în roci”, la cel puțin 10 centimetri adâncime, spune coauarea Anna Abrahão, ecologistă a plantelor, acum la Universitatea Hohenheim din Stuttgart, Germania. „Rădăcinile merg mai adânc și mereu le pierdem pe unele.”

Analize microscopice și chimice a 30 de exemplare din două specii de plante erbacee care trăiesc pe roci de cuarțit – Barbacenia tomentosa și B. macrantha, ambele din familia Velloziaceae – au dezvăluit segmente specializate de fire de păr dens, chiar în spatele vârfului rădăcinii. Rădăcinile secretă acizi malic și citric, probabil din firele de păr fine, care dizolvă roca și eliberează fosfați pe care rădăcinile îi absorb apoi pentru a obține fosforul nutritiv. Scanările microscopice sugerează că rădăcinile își croiesc propriul drum în roci, mai degrabă decât să crească de-a lungul crăpăturilor. Oamenii de știință au numit aceste structuri rădăcini vellozioide, după numele de familie al plantelor.

Aceste rădăcini, găsite până acum doar la aceste două specii, sunt primele cunoscute care dizolvă roci, spune echipa. Dar munca l-a inspirat pe fiziologul vegetal Alex Valentine de la Universitatea Stellenbosch din Africa de Sud, care nu a fost implicat în studiu. Acum intenționează să caute astfel de rădăcini în plantele Velloziaceae din regiunile montane din Africa de Sud.

Plantele care trăiesc în alte medii sărace în fosfor din întreaga lume au evoluat fie rădăcini de grup, fie rădăcini dauciforme, cu fire de păr dense și secreții acide pentru a recolta fosfor din solurile sărace și nisip, dar nu din roci reale. Rădăcinile velozioide folosesc aceeași strategie „într-un mod cu totul nou”, „dizolvând roci și formând nisip nou”, spune Valentine.

Studiul a constatat că rocile de cuarțit din pajiștile stâncoase din Brazilia au niveluri deosebit de scăzute de fosfor. În medie, fiecare gram de rocă conține doar 0,14 miligrame de nutrient. Prin comparație, cel mai scăzut nivel găsit într-un studiu din 2013 a 69 de tipuri de roci din întreaga lume a fost o medie de 0,12 miligrame în roci de peridotită.

Cercetările suplimentare asupra rădăcinilor vellozioide ar putea ajuta într-o zi la dezvoltarea unor culturi mai eficiente. „Dacă putem transfera aceste trăsături culturilor”, spune Valentine, „înseamnă că culturile pot crește în soluri stâncoase sau nisipoase”.