Plantas crescendo próximas umas das outras podem influenciar-se de diversas formas. Assim, a ocorrência de uma espécie em certo ambiente pode ser fortemente pressionada por interações entre as plantas que afetam a estrutura e dinâmica da comunidade, resultando em um balanço entre as interações positivas e negativas. Dessa forma, o manejo da floresta nativa vem sendo estudado nos aspectos estruturais e de produção. Contudo, pouco tem sido pesquisado em termos intrínsecos, principalmente de bioquímica.
Um dos processos que atua incisivamente na sobrevivência e evolução da espécie dentro de sua dinâmica é a alelopatia. Em ecossistemas, a alelopatia representa um importante mecanismo ecológico, com forte influência sobre a sucessão vegetal primária e secundária, a estrutura e composição de comunidades vegetais, a dinâmica entre diferentes formações e a dominância de certas espécies vegetais, consequentemente afetando a biodiversidade local. Assim, a vegetação de uma determinada área pode ter um modelo de sucessão condicionado às plantas pré-existentes e às substâncias químicas que elas liberaram no meio.
Portanto, o termo muitas vezes utilizado como ¨plantas companheiras¨, está na verdade relacionado à capacidade de um vegetal interferir de forma natural no desenvolvimento da vegetação adjacente por meio de substâncias químicas denominadas aleloquímicos, que são liberados na atmosfera ou no solo por exsudação radicular, lixiviação, volatilização e decomposição dos resíduos da planta. Entre os aleloquímicos comumente citados como responsáveis por causarem efeitos diretos e indiretos estão os terpenos, alcalóides, compostos fenólicos, esteróides, ácidos graxos de cadeia longa e lactonas insaturadas. A produção destes pode ser regulada por diversos fatores ambientais, como: temperatura, intensidade luminosa, disponibilidade de água/nutrientes, textura do solo e presença de microrganismos.
Essas substâncias químicas com potencial alelopático estão presentes em muitas espécies e em diferentes órgãos, como folhas, flores, frutos, caules, raízes e em sementes de várias plantas. Os fenômenos fisiológicos como abertura estomática, fotossíntese e respiração podem ser alterados por compostos alelopáticos, da mesma forma como esses compostos, no solo, podem interferir na absorção de nutrientes. Por isso, no manejo agrícola ou florestal a ocupação prévia da área pode ter significativa influência sobre as espécies que estão sendo plantadas.
Caracterizando o ambiente para estudo de Alelopatia
As condições ambientais em que as plantas são encontradas em campo, como temperatura, umidade e intensidade de luz, em interação com a biota do solo e a disponibilidade de recursos, podem afetar não apenas a produção de aleloquímicos, mas também a estrutura química, o grau de atividade de substâncias liberadas no meio e a sua disponibilidade para as plantas vizinhas. Pouco se sabe sobre os mecanismos exatos que influenciam as interações planta-planta em condições naturais, e pode ser difícil caracterizar a alelopatia e seu verdadeiro impacto, a menos que fatores relacionados à planta, ao solo e aos microorganismos sejam levados em consideração.
De fato, para entender como compostos químicos se tornam alelopáticos, ou seja, como interferem no desenvolvimento de outras plantas, tornam-se necessárias investigações mais aprofundadas, que tenham a finalidade de compreender como os aleloquímicos são produzidos pela planta doadora, qual a concentração e persistência destes compostos no meio ambiente, e qual é o seu envolvimento com a inibição ou estímulo da planta-alvo em campo.
Características relacionadas ao solo têm grande importância, já que o solo é o substrato em que parte significativa das interações alelopáticas entre plantas ocorre. Nesse âmbito, experimentos executados em casas de vegetação com o plantio de espécies-alvo em vasos preenchidos com solo no qual a planta doadora se desenvolveu no campo é um meio de obter informações.
Outro ponto relevante a considerar é a atividade alelopática no contexto da comunidade, já que o mais comum é a realização de testes com espécies-alvo isoladas. Portanto, a escolha das espécies-alvo deve ser feita de forma a refletir as interações que acontecem em campo, levando em consideração grupos funcionais de plantas.
Alelopatia e conservação
As associações vegetais favoráveis produzem forças para crescerem melhores. Cada uma explora o solo de maneira diferente na extração das substâncias orgânicas. Muitas vezes, ao se retirar uma só das espécies desse ambiente, todos os fatores são alterados no local. Espécies vegetais que normalmente coexistem desenvolvem certa resistência aos aleloquímicos umas das outras, porém geralmente não desenvolvem essa resistência com substâncias provenientes de espécies com as quais não coexistem. O potencial alelopático depende, entre outras coisas, da experiência evolutiva da espécie-alvo, o que fornece uma possível explicação para o motivo das espécies exóticas invasoras apresentarem tanto sucesso no estabelecimento de novas áreas.
As espécies exóticas, em geral, não compartilham um histórico evolutivo com as espécies nativas do local, e por esse motivo as plantas nativas não possuem defesas contra os aleloquímicos das novas plantas concorrentes. Sendo assim, estudos para compreender as diferenças dos efeitos alelopáticos em espécies exóticas e nativas devem considerar não apenas o aspecto coevolutivo das espécies, mas também as características funcionais, tanto das plantas doadoras como das plantas-alvo.
Idealmente, em projetos de restauração ecológica devem ser selecionadas espécies nativas que não só se estabeleçam e cresçam rapidamente, mas que também tenham a capacidade de inibir o desenvolvimento das espécies exóticas concorrentes. Neste sentido, a alelopatia pode ser um mecanismo fundamental pelo qual algumas espécies nativas poderiam reduzir a abundância e o impacto de espécies exóticas invasoras. Portanto, o potencial alelopático de espécies nativas deve ser avaliado juntamente com as taxas de crescimento e outras características funcionais para a seleção de espécies que possam auxiliar processos de restauração ecológica e regeneração natural.
Aplicação econômica
A principal motivação das pesquisas em alelopatia é o grande interesse em substituir os herbicidas comerciais por substâncias naturais em agroecossistemas, uma vez que os benefícios de tais pesquisas podem ser utilizados para a melhoria da sustentabilidade dos sistemas de produção, bem como proporcionar a conservação de espécies da vegetação natural, representando assim uma alternativa biológica mais específica e menos prejudicial ao ambiente.
Estudar as potencialidades alelopáticas de espécies nativas representa uma ferramenta de grande importância para o entendimento das interações entre plantas em um ecossistema, pois é através dessas relações que se pode conhecer quais espécies serão úteis na recuperação de áreas degradadas e aquelas que serão fontes de possíveis herbicidas naturais que poderão substituir os pesticidas agrícolas.
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