Um tera§o dasuperfÍcie da Terra écoberto por mais de 11.000 espanãcies de grama­neas - incluindo culturas como trigo, milho, arroz e cana-de-açúcar, que respondem pela maior parte da produção mundial de alimentos agra­colas e biocombusta­veis importantes. Mas a grama étão comum que poucas pessoas percebem quanto diversa e importante ela realmente anã.

A pesquisa  publicada hoje na revista Nature fornece insights que os cientistas podem usar não apenas para melhorar o projeto da cultura, mas também para modelar com mais precisão os efeitos dasmudanças climáticas. Ele também oferece novas pistas que podem ajudar os cientistas a usar fa³sseis de folhas para melhor interpretar o clima do passado antigo.

O autor saªnior do estudo éLawren Sack , professor de ecologia e biologia evolutiva da UCLA e um dos pesquisadores cienta­ficos mais influentes do  mundo .

A pesquisa determinou que a grama com folhas estreitas e grande número de veios deve ser mais capaz de resistir a s condições mais secas esperadas no futuro. Essa descoberta deve permitir aos cientistas prever melhor a capacidade das espanãcies de grama­neas de tolerar o frio e a seca - importante para a conservação das espanãcies em meio a smudanças climáticas. Tambanãm sugere que os cientistas que estãocriando grama­neas agra­colas para sobreviver melhor em climas frios e secas devem voltar seu foco para variedades com folhas menores e veios mais grandes.

Com outros tipos de plantas, os cientistas aprenderam que o tamanho da folha éum fator importante na forma como as plantas se adaptam a seus ambientes. Mas, atéagora, não se sabia como milhares de espanãcies de grama poderiam existir em tantos ambientes diversos e se o tamanho da folha poderia desempenhar um papel.

“La¢minas de folhas de grama podem variar em tamanho de alguns mila­metros quadrados para gramas dos altos Andes a mais de um metro quadrado para bambus tropicais”, disse Sack.

Sack, o estudante de doutorado da UCLA, Alec Baird, e outros cientistas dos Estados Unidos e do Reino Unido compilaram um banco de dados de tamanhos de lâmina, climas nativos e relações evolutivas para grama­neas em todo o mundo. Eles descobriram que lâminas de grama menores dominam em ambientes a¡ridos e frios.

Isso porque, ao longo da história, as espanãcies de grama­neas se espalharam para fora dos tra³picos e as espanãcies de folhas grandes foram filtradas para fora de locais com veraµes quentes e secos ou invernos frios, disse Baird, o principal autor do estudo.

As folhas menores são benanãficas para as plantas porque elas acumulam uma camada mais fina de ar parado cobrindo suasuperfÍcie do que as folhas maiores. Isso os ajuda a esfriar mais rápido em dias quentes e evitar o frio em noites frias, explicou Sack.

O estudo também revelou novos insights sobre os sistemas de veias das folhas e como as veias das pequenas folhas das grama­neas fornecem tolera¢ncia ao frio e a  seca.

As veias distribuem os nutrientes e a águade que as folhas precisam para realizar a fotossa­ntese - a função pela qual as plantas convertem a luz solar e o dia³xido de carbono em açúcar. Estudos com outros tipos de plantas mostraram que as folhas criam suas primeiras nervuras quando são recanãm-formadas, e essas nervuras ficam mais espaa§adas a  medida que as folhas se expandem, disse Sack. Como resultado, as folhas maiores tem um número menor de nervuras grandes em qualquer área, o que as torna mais vulnera¡veis ​​ao estresse do que as folhas menores.

A razãopela qual o número de veias éimportante éque, para qualquer planta crescer, as folhas usam aberturas chamadas de poros estoma¡ticos em suasuperfÍcie para capturar o dia³xido de carbono. Mas a abertura desses poros expaµe o interior aºmido da folha, o que faz com que as plantas percam grandes quantidades de águapor evaporação. Para repor essa a¡gua, as plantas retiram águado solo por meio de suas raa­zes, caules e nervuras das folhas em estruturas semelhantes a tubos chamadas xilema.

Mas se o solo estiver muito seco ou frio, ou se os tubos do xilema congelarem, bolhas de ar podem se formar, impedindo que a águase espalhe pela planta. Pesquisas em plantas que não são grama­neas mostraram que esse problema émenor em folhas menores com maior número de veias compactadas mais próximas, porque háveias suficientes para direcionar a águaao redor de tais bloqueios.

“Mas não estava claro por que as grama­neas de menor porte teriam qualquer uma dessas vantagens conhecidas para as folhas de outros tipos de plantas”, disse Baird. “A maioria das lâminas da grama já anã, em média, centenas de vezes menor do que as folhas das plantas com flores tipicas e tem sistemas de veias paralelos, em vez de a¡rvores.”

Os pesquisadores fizeram milhares de medições de sistemas de veias de grama e usaram modelos de computador para examinar a influaªncia do tamanho das folhas da grama e caracteri­sticas das veias em quanto eficientemente cada espanãcie executou a fotossa­ntese.

“Descobrimos que, embora existam tantas variações na estrutura das lâminas de grama, lâminas de grama menores em todo o tabuleiro tem veios dramaticamente maiores agrupados do que lâminas de grama maiores, proporcionando tolera¢ncia a  seca e ao congelamento”, disse Baird. “Folhas menores de grama também tendem a conter tubos menores, que podem resistir melhor ao bloqueio de ar”.

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation.

Sack disse que as equações matemáticas que os cientistas criaram como parte do estudo também podem ser usadas para estimar o tamanho das folhas intactas de grama de restos fragmenta¡rios em leitos fa³sseis que datam de dezenas de milhões de anos - bem como para tirar conclusaµes sobre o clima em que eles cresceram.

“Tudo o que aprendemos sobre grama­neas tem um valor importante para nossos alimentos e nossos ecossistemas”, disse ele. “O poeta Walt Whitman destacou o enorme conhecimento que as pessoas podem aprender enquanto contemplam as folhas da grama, e acho que ele ficaria satisfeito porque, com essas novas descobertas, estejamos aprendendo lições com trilhaµes de folhas de grama em todo o mundo.”