Yurt Dışında Yapılan İlgili Araştırmalar

Durante o ciclo completo de desidratação - reidratação foi evidenciada uma perda sutil no conteúdo de clorofila em Anemia flexuosa. Portanto, de forma geral, pode-se considerar que o conteúdo de clorofila foi mantido relativamente estável durante todo o experimento, caracterizando a homeoclorofilia (SHERWIN; FARRANT, 1998; FARRANT, 2000). Outras espécies homeoclorófilas tolerantes à dessecação também apresentaram diminuição moderada do conteúdo de clorofila durante o ciclo desidratação - reidratação (MARKOVSKA et al., 1994). Este nível de diminuição do conteúdo de clorofila poderia ocorrer devido a alterações irreversíveis em sua estrutura molecular produzidas pela luz. Os resultados mostraram que dentro do período de tempo de observação após a reidratação, não houve recuperação completa do nível inicial de clorofila.

O conteúdo de carotenóides totais, por sua vez, aumentou progressivamente durante a desidratação, indicando a função protetiva deste pigmento contra a luz durante o processo. O aumento observado provavelmente esteve associado à presença de luz, pois a extração de pigmentos fotossintéticos foi realizada somente em tecidos foliares que não foram impedidos de enrolar mas que foram mantidos na condição de luz durante a desidratação.

2.4.3.1.1 Efeitos da exposição à luz durante as fases de desidratação e dessecação sobre a fluorescência da clorofila

A diminuição de Fv/Fm para valores próximos de zero nos tratamentos de exposição à luz durante a fase de desidratação de Anemia flexuosa, ocorreu principalmente em função da extinção da fluorescência máxima (Fm), associada a uma diminuição de Fo em menor intensidade. Esta resposta indica a ativação de mecanismos dissipadores da energia de excitação associado a um impedimento fotoquímico nos FSII (BJÖRKMAN, 1987; HEBER et al., 2006).

2.4.3.1.2 Efeitos da exposição ao escuro contínuo durante as fases de desidratação e dessecação sobre a fluorescência da clorofila

A manutenção de valores estáveis de Fv/Fm ou apenas parcialmente menores após a desidratação e dessecação de plantas de Anemia flexuosa no escuro foi conseqüência da estabilidade de Fo associada a uma diminuição discreta de Fm. Isto deve corresponder à manutenção de um certo estado de exposição das clorofilas de maneira que continuaram a apresentar resposta de fluorescência máxima expressivamente maior do que a mínima mesmo após a desidratação completa. Esta resposta pode ser equiparada à verificada para Oryza sativa embora em uma faixa menos extrema de diminuição de seu conteúdo de água. Pode-se presumir que a similaridade de resposta obtida para Oryza sativa também ocorreu devido à manutenção de suas folhas em uma condição de escuro, uma vez que se enrolaram naturalmente proporcionando, provavelmente, uma condição similar de escurecimento do mesofilo comparável com a proporcionada para Anemia flexuosa durante toda a fase de desidratação. Este padrão de resposta para o sinal de fluorescência resultou na manutenção estável dos valores de Fv/Fm durante quase todo o período experimental, mas não deve indicar, a manutenção do reservatório de quinonas aceptoras primárias de elétrons no estado oxidado durante a condição de escuro, considerando o profundo grau de desidratação em que se encontravam os tecidos. Portanto, esta menor extinção da fluorescência máxima acima descrita indica uma menor concentração de centros extintores de fluorescência (DEMMIG-ADAMS; ADAMS, 1996), os quais, para os tratamentos de desidratação na luz, apresentaram-se funcionais, consistentemente com maiores valores de NPQ e, em menor extensão, de qN. Desta forma, tanto Anemia flexuosa quanto Oryza sativa baseiam sua proteção contra a luz no enrolamento foliar, o que permitiria evitar, até certo limite dependendo da espécie, a interceptação de luz pela clorofila e, conseqüentemente, a ocorrência de

processos inibidores da capacidade de recuperação. Isto permitiria um prolongamento da conservação do tecido no estado viável sob deficiência hídrica. No entanto, exclusivamente em Oryza sativa, a desidratação extrema acabou por extinguir completamente estas respostas de fluorescência mínima e máxima, provavelmente devido ao rompimento generalizado de membranas esperado para uma espécie homeohídrica nos baixos níveis de conteúdo de água aqui considerados. Além disso, este efeito de perda de sinal de fluorescência em Oryza sativa coincidiu com o afrouxamento do padrão de enrolamento de suas folhas. Assim, a rápida taxa de perda do sinal de fluorescência desta espécie nos últimos dias experimentais esteve associada com a perda da capacidade de manutenção do enrolamento do tecido foliar. Isto poderia ter ocorrido devido à disfunções mecânicas dos componentes responsáveis pelo enrolamento foliar, possivelmente por perda da flexibilidade normalmente proporcionada por células buliformes. Estas disfunções poderiam ter sido responsáveis pelo afrouxamento do padrão de enrolamento observado nas folhas de Oryza sativa após certo grau de desidratação, o que teria resultado em uma maior exposição de suas superfícies à luz de maneira que processos de oxidação excessiva das clorofilas poderiam ter provocado a perda do sinal de fluorescência.

A manutenção de valores estáveis de Fv/Fm ou apenas parcialmente menores após a desidratação e dessecação de tecidos foliares já foi documentada em outras homeoclorófilas (MUSLIN; HOMANN, 1992; COOPER; FARRANT, 2002; PROCTOR; TUBA, 2002; FARRANT et al, 2009; FERNÁNDEZ-MARÍN et al., 2009; PROCTOR, 2010). Este estudo mostrou pela primeira vez evidências de que este padrão de resposta está associado ao regime de luz durante as fases de desidratação ou dessecação. A única tentativa de explicação para isto encontrada baseia-se na proposição não conclusiva de que poderia ser um padrão espécie- específico (PROCTOR, 2010).

2.4.3.1.3 Efeitos da exposição à luz exclusivamente durante a fase de dessecação sobre a fluorescência da clorofila

Plantas de Anemia flexuosa desidratadas no escuro e expostas à luz somente no estado dessecado também tiveram a eficiência quântica fotoquímica potencial completamente extinta, mas somente após a aplicação da luz a contar a partir do início da fase de desseação. Essa evidência é coerente com a existência de mecanismos dissipadores de energia na planta dessecada. A aceitação desta idéia assume que a natureza de acionamento dos mecanismos de

dissipação seria passiva e modulada pela luz, uma vez que, neste caso, teria necessariamente ocorrido sob o estado de vitrificação do protoplasma onde processos dinâmicos seriam improváveis. Um mecanismo possível seria a ocorrência de mudanças conformacionais das moléculas do complexo antena.

O mecanismo exposto anteriormente pode estar relacionado ao verificado em líquenes, nos quais a extinção da fluorescência da clorofila e da separação de cargas dependente da luz durante a dessecação são interpretadas como indicadoras da ativação de mecanismos altamente efetivos de fotoproteção causados por mudanças conformacionais do complexo protéico- pigmentar fotossintético (HEBER, 2008). Sugere-se que remoção da água altere a estrutura da proteína bem como dos pigmentos ligados, formando centros de extinção de fluorescência. A presença da luz durante uma desidratação lenta afeta as mudanças estruturais permitindo considerável flexibilidade para a extensão da extinção da fluorescência. Durante a dessecação, a transferência normal de energia para centros de reação funcionais é substituída por dissipação de energia muito rápida dentro do sistema de pigmentos do complexo protéico, privando os centros de reação de energia. Estas mudanças favorecem a conversão da energia luminosa para a forma de calor em uma ordem de tempo de pico ou femtosegundo (HEBER, 2008).

Desta maneira, o aumento da suscetibilidade das amostras quando iluminadas exclusivamente durante o estado dessecado poderia estar relacionado ao acionamento de vias de dissipação de calor de menor efetividade, comparando-se com as amostras desidratadas sob condições de luz. Alternativamente, o resultado observado poderia ser decorrente, não do acionamento de centros de dissipação com papel protetivo, mas a partir da destruição das próprias clorofilas dos centros de reação devido ao uso da fluorescência como único meio de dissipação da energia de excitação. Podemos supor que os resultados obtidos poderiam ocorrer em condições de campo, uma vez que, ao se enrolar naturalmente durante a fase de desidratação, Anemia flexuosa deve impedir a interceptação da luz por grande parte de suas superfícies foliares. A partir daí, a manutenção do estado dessecado em condições de radiação direta, mesmo com a folha enrolada, poderia permitir certo grau de acionamento de vias de dissipação, mas também o acúmulo progressivo de substâncias oxidadas produzidas pela luz nas superfícies foliares em interação com a radiação, mesmo que restritas, quanto maior a duração da fase de dessecação. Com a reidratação, estas substâncias poderiam estender seus efeitos nocivos ao tecido com menor

capacidade de dissipação de calor e responder pelos efeitos de diminuição da capacidade total de recuperação conforme avaliada experimentalmente.