Tropismo e Cognição das Plantas

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Tropismos nas Plantas: Respostas a fatores externos ambientais 
 
RESUMO 
As plantas, assim como todos os seres vivos, reagem a fatores intrínsecos e 
extrínsecos ao seu crescimento. Isso se dá, principalmente porque o ambiente natural não é 
homogêneo, e se apresenta através de gradientes de condições bióticas e abióticas que se 
diferenciam ao longo da distribuição espacial de determinados elementos. Por essa razão, 
desde o aparecimento dos primeiros vegetais no processo evolutivo da vida na Terra, as 
plantas desenvolveram diversas adaptações no seu espectro funcional para conseguir crescer e 
desenvolver em uma infinidade de ambientes, conseguindo completar todas as fases do seu 
ciclo de vida, desde a germinação, maturação, florescimento, senescência e eventual morte 
dos organismos na sua estadia na vida na Terra. As plantas apresentam crescimento indefinido 
até a sua eventual morte, e esses padrões de crescimento são também influenciados por 
fatores externos do ambiente, mediante a isso, o tropismo se apresenta nesses vegetais como 
uma resposta de crescimento envolvendo a curvatura de uma parte da planta em direção a um 
estímulo externo ou contrário a esse estímulo, determinando, assim, a orientação do 
movimento da planta. Os tropismos podem ser amplamente definidos como dois tipos: Uma 
resposta em direção ao estímulo sendo denominada “positiva”, enquanto a resposta em 
direção contrária é “negativa”. 
Nesse sentido apresentaremos os principais tipos de tropismos abordados presentes 
numa grande diversidade de plantas nos seus padrões de crescimento, os mesmos podem ser 
definidos como: 
• Fototropismo: É uma resposta de crescimento dos seres vivos em reação a estímulos 
luminosos, especialmente dos seres vivos tais como as plantas, que em resposta a estímulos 
luminosos que poderão ser de frente para a fonte de luz solar (Fototaxia positiva), e em 
sentido oposto a esta (Fototaxia negativa) ou perpendicular à direção desta (Fototaxia 
transversal). 
Por exemplo, o Fototropismo nas plantas é tal que o caule apresenta reação positiva, 
isto é alonga-se em direção à luz, e a raiz reação negativa, conduzindo a um crescimento 
desta em afastamento da fonte luminosa. Dessa maneira, os caules se aproximam da fonte 
luminosa e, portanto, têm fototropismo positivo. Já as raízes curvam-se em direção oposta 
à fonte luminosa, apresentando fototropismo negativo. As auxinas (hormônio vegetal,) 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Luz
https://pt.wikipedia.org/wiki/Luz
https://pt.wikipedia.org/wiki/Plantae
https://pt.wikipedia.org/wiki/Caule
https://pt.wikipedia.org/wiki/Raiz
possui um papel muito importante no estímulo do crescimento vegetal, principalmente, por 
sua característica de ser fotofóbica. 
 Em relação ao papel das auxinas (AIA), nesse processo, quando se tem um estímulo 
direcional de luz nos vegetais, a auxina produzida pela planta é transportada lateralmente 
para o lado sombreado. Assim, na parte aérea o lado sombreado sofre uma aceleração em 
seu crescimento, provocado pelo estímulo ao alongamento causado pelas auxinas, 
enquanto o lado iluminado tem seu crescimento inibido. Este crescimento diferencial faz 
com que a planta se curve em direção à luz (Fototropismo positivo). Já na raiz, a auxina 
acaba gerando uma inibição no crescimento da área sombreada, causado por uma 
concentração alta, gerando um fototropismo negativo. 
 Um ponto importante a ser destacado, é que as células da raiz e do sistema caulinar 
respondem diferentemente à concentração de auxinas com relação ao crescimento. 
Acontece que as células da raiz são muito mais sensíveis à presença de auxinas de forma 
que uma quantidade muito alta desse hormônio tem como efeito a inibição do crescimento. 
Isto é fundamental para as raízes crescerem para baixo, em direção à terra, pois a presença 
de luz na parte superior das raízes faz com que tenhamos mais auxinas na parte inferior da 
seção transversal da raiz. Mas se tratando de células das raízes, uma grande concentração 
de auxinas age como inibidor para o crescimento, fazendo a parte inferior crescer mais e 
assim "entortando" a raiz para baixo, em direção ao solo (Figura 1). 
 A redistribuição de auxinas em resposta à luz é mediada por um fotorreceptor, uma 
proteína contendo um pigmento que absorve a luz e converte o sinal em uma resposta 
bioquímica. A resposta fototrópica é desencadeada por comprimento de onda da luz azul 
(400 a 500). As proteínas fotorreceptoras estão relacionadas com outras proteínas que se 
ligam a pigmentos chamados Flavinas. As Flavinas absorvem luz, principalmente nos 
comprimentos de onda do espectro correspondente ao da luz azul, o que explica por que 
esta luz é a mais eficiente nas respostas fototrópicas. 
 
 
 
 
Figura 1- Efeito da Auxinas nos vegetais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Gravitropismo: Também chamado de Geotropismo, é um tipo de tropismo que ocorre nas 
plantas, em que o principal fator externo que vai influenciar no crescimento vegetal é a 
gravidade. 
Nesse tipo de Tropismo, a planta responde maneiras diferenciadas em relação a 
resposta do crescimento pela ação da gravidade. Por exemplo, se uma plântula for colocada 
horizontalmente, sua raiz crescerá para baixo, sendo relacionado como um geotropismo 
positivo, já que o crescimento está na direção das forças gravitacionais. Contudo, o oposto 
também pode ser visto no sistema caulinar, que apresentará um geotropismo negativo, já 
que o mesmo cresce para cima, numa orientação contrária a direção da gravidade. 
As explicações para esse fenômeno são inferidas com base na ação hormonal da 
Auxina e sua distribuição nas partes da planta. Como já descrito anteriormente, o 
fitohormônio Auxina, que é responsável em uma de suas funções pelo alongamento celular. 
Na raiz que é mais sensível a auxina, o aumento de concentração faz um efeito contrário, e 
essa região tem seu crescimento mais lento, pela ação inibitória da Auxina da expansão 
celular em altas doses. Dessa maneira, o lado superior que não apresenta concentrações tão 
altas do hormônio acaba crescendo mais rápido que o lado inferior, tendo como 
consequência uma curvatura para baixo nesse processo. Este é um exemplo clássico da 
característica de tecidos diferentes, como a raiz e o caule, exibirem respostas muito 
diferentes ao mesmo sinal hormonal (Figura 2). 
 
 
 
 
 
Figura 2- Diferentes respostas ao gravitropismo nas Plantas. 
 
 
 
Em relação ao sistema de percepção da gravidade pelo sistema caulinar está 
relacionada com a sedimentação de amiloplastos (plastídios que contêm amido) dentro de 
células específicas do caule e da raíz. Os amiloplastos que desempenham o papel de 
sensores de gravidade são denominados estatólitos, e as células sensoriais de gravidade no 
interior das quais eles ocorrem são denominadas estatócitos. Em coleóptilos (primeira 
porção de planta que aparece à superfície do solo), e em caules, a gravidade é percebida na 
bainha amilífera. A bainha amilífera é contínua com a endoderme da raiz. 
 Nas raízes, os estatócitos estão localizados na columela ou na coluna central da coifa.. 
Nas células da columela com orientação vertical, os amiloplastos vão se sedimentando 
perto da base de cada célula, próximo à parede, porém separados dela por uma rede de 
reticulo endoplasmático tabulara (Figura 4). Quando uma raiz é colocada em posição 
horizontal, os amiloplastos, que estavam sedimentados próximo às paredes transversais das 
raízes crescendo verticalmente, deslizam para baixo e terminam repousando nas paredes 
que antes estavam orientadas verticalmente. Após várias horas, a raiz curva-se para baixo e 
os amiloplastos retornam à sua posição anterior, ao longo das paredes transversais. Alguns 
exemplos da movimentação dos estatólitos estão descritos abaixo na figura 3: 
 
 Figura 3- Esquema Representativo do funcionamento da Percepção da Gravidade.Figura 4- Fotos reais dos estatólitos nas plantas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Tigmotropismo: Ocorre quando uma planta entra em contato com um objeto sólido e 
começa a crescer ao redor dele. Pode- se observar este tipo de tropismo em plantas 
trepadeiras e plantas que possuem gavinhas, que crescem enroladas em um suporte (Figura 
5). 
São respostas de crescimento orientadas pelo contato. Especialmente evidentes em 
gavinhas de chuchu, curcubitáceas e videiras. O mecanismo proposto é de que, no lado 
tocado, cessa o crescimento, o qual contínua do lado oposto, fazendo com que a gavinha se 
enrole em torno do objeto tocado. 
 
Figura 5- Brunnichia ovata enrolando suas gavinhas por contato. 
 
 
Todas as plantas são capazes de desenvolver o tigmotropismo, embora nem todas o 
façam na mesma medida. Ocorre lentamente, mas sua aparência é irreversível, mesmo se o 
objeto-estímulo for removido. Graças ao tigmotropismo, uma planta pode se adaptar e 
crescer em um tronco, parede ou qualquer objeto que atrapalhe. Para isso, eles 
desenvolvem um órgão especial que lhes permite aderir ao suporte. Existem dois tipos de 
tigmotropismo, positivo e negativo. Eles não são exclusivos, então ambos podem ser 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Brunnichia
apresentados ao mesmo tempo na mesma planta. Tigmotropismo positivo- quando a 
planta cresce em torno do objeto-estímulo, utilizando-o como suporte para continuar 
crescendo. Para que isso ocorra, a presença de luz é necessária, já que a planta irá crescer 
procurando por ela. É por isso que está qualidade ocorre especialmente em plantas que 
florescem. Tigmotropismo negativo- Ocorre apenas nas raízes das plantas, especialmente 
quando as raízes ainda são finas e frágeis, sua função é evitar o objeto-estímulo. As raízes 
são incrivelmente vulneráveis ao toque, então elas se desviam para a resistência mínima. O 
tigmotropismo negativo é capaz de anular o próprio geotropismo das raízes. 
 
• Quimiotropismo: tendência que as raízes dos vegetais têm de crescer em direção a uma 
fonte de estímulo químico, que poder ser a água ou minerais. O tubo polínico, também, por 
um estímulo químico cresce em direção ao óvulo. Um exemplo de movimento 
quimiotrópico pode ser visto durante o crescimento do tubo do pólinico, onde o 
crescimento é sempre em direção aos óvulos (Figura 6). Também pode ser escrito que a 
conversão da flor em fruta é um exemplo de quimiotropismo. 
A fertilização das flores pelo pólen é conseguida porque o Ovário (plantas) ovário 
libera substâncias químicas que produzem uma resposta quimiotrópica positiva do tubo 
polínico em desenvolvimento. Um exemplo de quimiotropismo positivo e negativo é 
mostrado pelas raízes de uma planta; as raízes crescem em direção a minerais úteis 
exibindo quimiotropismo positivo e crescem longe de ácidos prejudiciais exibindo 
quimiotropismo negativo. 
Figura 6. Morfologia externa geral do tubo polínico. 
 
As mudanças na direção vão depender de como o fator estimulante incidiu no 
organismo vivo. Sobre o vegetal, ele incide de forma unilateral e provoca distribuição que 
não é regular e age na auxina. Essa substância ativa o crescimento da planta, sendo comum 
o indolacético apresentar mudanças nas características. O transporte lateral é a teoria mais 
aceita para essa disforme produção e destruição de parte do vegetal. 
 
• Hidrotropismo: É uma resposta de crescimento da planta na qual a direção do crescimento 
é determinada por um estímulo ou gradiente na concentração de água. Um exemplo 
comum é a raiz de uma planta que cresce no ar úmido, “dobrando-se” em direção a um 
nível de umidade relativa mais alto. A resposta pode ser positiva ou negativa. As raízes, por 
exemplo, são positivamente hidrotrópicas, uma vez que o crescimento das raízes das 
plantas ocorre em direção a um nível de umidade relativa mais alto (Figura 7). A planta é 
capaz de detectar isso no ápice da raiz e enviar sinais para a parte alongada da raiz. Isso é 
de importância biológica, pois ajuda a aumentar a eficiência da planta em seu ecossistema. 
A água move-se prontamente no solo e o conteúdo de água no solo está em constante 
mudança, portanto, qualquer gradiente na umidade do solo não é estável. 
Os hormônios vegetais auxinas coordena esse processo de crescimento das raízes. As 
Auxinas desempenham um papel fundamental em dobrar a raiz das plantas em direção à 
água, porque eles causam um lado da raiz a crescer mais rápido que o outro e, assim, a 
“flexão” da raiz. 
Figura 7- Experimento, realizado com uma cebola, que evidencia o hidrotropismo nas raízes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Auxins
COGNIÇÃO DAS PLANTAS 
 
• Linguagem nas plantas 
Pesquisas recentes mostram que as plantas têm linguagem, memória, cognição e são capazes 
de fazer escolhas. Um claro exemplo disso são as evidências encontradas nas artemísias. 
Regularmente, suas folhas ganham pequenos cortes que imitam dentadas de insetos para que 
emitam os compostos orgânicos voláteis, conhecidos pela sigla VOC. A partir de observações 
desses elementos perfumados na natureza, os cientistas perceberam que os mesmos parecem 
enviar mensagens muito precisas de uma planta para outra. Isso pode ser visto como uma 
língua para comunicação entre as plantas (FARMER & RYAN, 1990; LOIOLA, 2017). 
Karban, cientista que trabalha há mais de uma década com essas plantas, não só evidenciou 
que esses compostos existem como percebeu que eles viajam a até 60 centímetros de distância 
e são percebidos por outros ramos da planta, por pés vizinhos da mesma espécie e, por vezes, 
por outras espécies que estão ao lado. Dessa forma, as plantas acabaram desenvolvendo 
coordenação de sua própria defesas e as de seus parentes (FARMER & RYAN, 1990 ; 
LOIOLA, 2017). 
O pesquisador, cita 48 estudos de comunicação vegetal confirmam que as plantas detectam 
esses sinais aéreos. E dominam mais de uma língua: algumas conseguem também enviar 
mensagens para predadores de herbívoros que, atraídos pelos compostos emitidos, evitam que 
as folhas sejam comidas. Esse funcionamento de comunicação pode ajudar principalmente a 
proteger safras inteiras, nas colheitas. (FARMER & RYAN, 1990; LOIOLA, 2017). 
• Sinapses vegetais 
Seguindo nas características únicas evidenciadas nos vegetais como as mensagens voláteis, 
as plantas emitem sinais elétricos, semelhantes a sinapses dos neurônios, para enviar 
informações entre uma célula e outra. Edward Farmer, o biólogo pioneiro em pesquisas sobre 
comunicação vegetal da Universidade de Lausanne, na Suíça, descobriu, há alguns meses, 
uma maneira até então inédita de transmissão de sinais elétricos vegetais, com pulsos que 
seguem por longas distâncias entre as membranas da planta. É como um rudimento das 
sinapses animais (MOUSAVI, et al 2013). 
Segundo o pesquisador, esses sinais elétricos que viajam através dos tecidos resultam em 
diversas respostas, afetando a expressão dos genes ou ativando processos bioquímicos. 
Mostramos que alguns deles são importantes para comunicar ferimentos sofridos pelo vegetal 
(MOUSAVI, et al 2013; LOIOLA, 2017). 
 
• Defesa Vegetativa 
As plantas apresentam maneiras especiais de enfrentar desafios. Martin Heil, biólogo do 
Centro de Investigação e Estudos Avançados do Instituto Politécnico Nacional do México, 
começou a estudar há quase vinte anos, na Alemanha, os mecanismos extremamente 
sofisticados que folhas e ramos desenvolveram para driblar sua falta de mobilidade e escapar 
de predadores. Nos últimos meses, descobriu como funciona a clássica associação entre 
plantas e as formigas que as defendem de pragas e animais herbívoros como vacas e cavalos. 
“Os vegetais manipulam os insetos e os deixam sem outra alternativa para buscar alimento”, 
diz o pesquisador. Isso acontece por meio de elementos químicos secretados pela planta que 
“viciam” as formigas e fazem delas uma verdadeiratropa de defesa. Um exemplo disso é a 
relação das acácias com as formigas, que seguem esse mesmo molde (HEIL et al, 2014; 
LOIOLA, 2017). 
 
• Memória 
Um estudo publicado na edição de janeiro do periódico “Oecologia” explica que a 
espécie “Mimosa pudica”, conhecida como dormideira, aprende e tem memória. Submetida 
pelos cientistas a quedas em sequência, suas folhas se recordaram dos tombos por até um mês 
(LOIOLA, 2017) 
 
• Fidelidade familiar 
Em 2007, um estudo publicado no periódico “Biology Letters” mostrou que as 
plantas reconhecem membros da sua famíliaa e competem menos por água e espaço com elas 
do que com estranhos. Quando as vizinhas são desconhecidas, o vegetal tende a espalhar mais 
suas raízes, competindo com ela, do que quando está ao lado de plantas da mesma espécie. 
Dois anos depois, cientistas da Universidade de Delaware, nos Estados Unidos, descobriram 
como pés de “Arabidopsis thaliana” reconhecem seus parentes: elas identificam compostos 
químicos secretados pelas raízes (DUDLEY & FILE, 2007; LOIOLA, 2017). 
 
 
http://www.landesbioscience.com/journals/cib/article/10118/?nocache=1030704699
http://www.landesbioscience.com/journals/cib/article/10118/?nocache=1030704699
 
 
• “Audição” 
 
Um estudo conduzido pela bióloga Monica Gagliano, da University of Western Australia, na 
Austrália, publicado em 2012, mostrou que as folhas de milho são capazes de identificar sons. 
A cientista submeteu brotos de milho a ondas sonoras de diferentes comprimentos e percebeu 
que, quando elas chegavam a 200 hertz, as raízes se inclinavam em direção ao som. A 
hipótese da pesquisadora é que essa percepção seja um modo de comunicação mais 
econômico que a emissão de compostos orgânicos voláteis (VOC) (LOIOLA, 2017) 
 
• “Olfato” 
Por não ter clorofila, as plantas conhecidas como cuscuta precisam sugar a seiva de 
outras plantas. Um estudo publicado na revista “Science”, em 2006, mostrou que essas 
parasitas escolhem seu alvo por meio do aroma. Elas diferenciam tomate ou trigo (preferem o 
tomate), assim como plantas sãs ou doentes (escolhem as sãs), (GAGLIANO, 2012; LOIOLA, 
2017). 
 
REFERÊNCIAS 
 
DUDLEY, Susan A.; FILE, Amanda L. Kin recognition in an annual plant. Biology Letters, v. 
3, n. 4, p. 435-438, 2007. 
FARMER, Edward E.; RYAN, Clarence A. Interplant communication: airborne methyl 
jasmonate induces synthesis of proteinase inhibitors in plant leaves. Proceedings of the 
National Academy of Sciences, v. 87, n. 19, p. 7713-7716, 1990 
GAGLIANO, Monica. Green symphonies: a call for studies on acoustic communication in 
plants. Behavioral Ecology, v. 24, n. 4, p. 789-796, 2012. 
HEIL, Martin et al. Partner manipulation stabilises a horizontally transmitted mutualism. 
Ecology letters, v. 17, n. 2, p. 185-192, 2014 
LOILA, R. A inteligência das plantas revelada. Revista Veja. 2017. Disponível em: 
https://veja.abril.com.br/ciencia/a-inteligencia-das-plantas-revelada/. Acesso: 30 de maio de 
209, às 11:51. 
MOUSAVI, Seyed AR et al. GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE genes mediate leaf-to-leaf 
wound signalling. Nature, v. 500, n. 7463, p. 422, 2013 
http://beheco.oxfordjournals.org/content/24/4/789.full
http://stke.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;313/5795/1964
https://veja.abril.com.br/ciencia/a-inteligencia-das-plantas-revelada/
RAVEN, P. H.; EICHHORN, S. E.; EVERT, R. F. Biologia Vegetal - 8ª Edição. Guanabara 
Koogan. Rio de Janeiro. 2014.