Conservação das orquídeas e dos recursos naturais: como relacionar uns com os outros?

Delio Endres Júnior

Biólogo e Doutor em Qualidade Ambiental. Ou seria orquidófilo e orquidólogo?

As orquídeas compõem uma das maiores famílias de plantas com flores. Isso mesmo, todas as orquídeas produzem flores. Se você possui ou conhece alguma planta e nunca a viu florida, talvez um pouquinho mais de observação vai te revelar lindas surpresas!

Os números de espécies e gêneros divergem de acordo com os estudos ao longo do tempo, pois novas espécies são descobertas, e outras, que antes se pensava serem duas ou mais, passam a ser consideradas apenas “variedades” de uma mesma espécie. A ciência é algo muito orgânico, ao contrário do que normalmente pensamos. Ela é viva, ela se transforma. Assim como nós. De forma geral, são citadas entre 19.000 e 30.000 espécies, aproximadamente.

O nome da família das orquídeas é ORCHIDACEAE. Todas as orquídeas estão agrupadas nesta família, a partir de características que chamamos de taxonômicas. Como são muitas espécies, e estas ocorrem em todos os continentes (exceto nas regiões polares), a variedade de formas e tamanhos que estas plantas assumiram durante o processo evolutivo são muitas. Mas, apesar de ocorrerem em todo o mundo, como família, cada espécie é bastante restrita quanto às condições ambientais que conseguem viver. Por exemplo, existem espécies de orquídeas que são conhecidas em apenas uma ou poucas cidades e estados. Esta restrição se chama endemismo. Uma espécie de orquídea é endêmica de uma região quando só ocorre ali, naturalmente. Os movimentos que os seres humanos fazem de levar as plantas e um local ao outro alterou a sua distribuição, o que deve ser observado em estudos científicos.

A Cattleya intermedia Graham (Cattleya = gênero; intermedia = epíteto específico; Graham = remete ao nome da pessoa que a descreveu), espécie com a qual eu, Delio, trabalho, é endêmica das regiões sul e sudeste do Brasil, o que significa que naturalmente ela se distribui do Rio Grande do Sul ao Rio de Janeiro. A espécie pode ser vista na figura 1. Atualmente estas plantas são encontradas em coleções e jardins botânicos de todo o mundo. Mas, como apenas ocorre em seu estado selvagem no Brasil, é papel deste país a manter saudável na natureza.

Figura 1. Plantas de Cattleya intermedia em flor. A espécie floresce normalmente entre os meses de agosto a outubro, na primavera, mas as vezes também no verão, entre janeiro e fevereiro. Fonte: o autor.

Esta restrição na distribuição acaba por tornar estas plantas bastante vulneráveis às mudanças causadas em seus locais de vida, os seus hábitats. Por exemplo, se uma espécie viver em apenas uma dada região, e um grande empreendimento ocorrer ali, removendo toda a floresta, ou a alterando demais, as plantas podem morrer durante o processo, ou perecer posteriormente, se tornando extinta. A Cattleya intermedia é atualmente ameaçada de extinção na natureza, por conta da alta densidade da população humana em suas áreas de ocorrência, uma vez que foi necessária a construção de ruas, de casas, de prédios, de plantações e de áreas para criação de animais. Assim, os locais onde ela vivia foram alterados a ponto de poucas plantas restarem.

Esta vulnerabilidade é ainda maior por conta de algumas características de vida das orquídeas. A maioria das orquídeas produzem sementes muito pequenas, com menos de um milímetro de comprimento. Esse tamanho reduzido ajuda na dispersão, ou seja, na capacidade de se distribuírem pelos ambientes. Mas, esta mesma característica faz com que estas sementes não possuam muita reserva energética. Poucos nutrientes são encontrados dentro das sementes das orquídeas. A reserva energética das sementes é essencial para que as plantas possam germinar e se desenvolver até produzirem folhas e raízes capazes de sustentar as plantas, tanto em relação à água e aos nutrientes (que entram via raízes), quanto à energia, que por sua vez provém de órgãos verdes que realizam a fotossíntese, unindo a água e o gás carbônico (o qual entra nas plantas normalmente pelas folhas).

Assim, para germinar, as orquídeas fazem simbiose com fungos. A simbiose é uma relação benéfica aos dois organismos envolvidos. Neste caso, o fungo fornece nutrição para a semente até que ela germine e se torne uma planta capaz de fazer fotossíntese, quando a planta passa então a lhe fornecer não só abrigo (porque o fungo vive dentro das células das orquídeas – isso mesmo! Nas células de alguns caules e raízes - ver figura 2), mas também energia. A simbiose obrigatória limita a germinação das sementes de orquídeas, pois elas precisam cair em um local com condições de luz e umidade adequadas, e que ainda contenha os fungos adequados para sua germinação. Além disso, a relação é bastante específica e a orquídea precisa encontrar uma ou poucas espécies de fungos adequados. Por isso as orquídeas são raras. Em Cattleya intermedia, até agora, nós encontramos uma espécie de fungo benéfica para a germinação e o desenvolvimento das plantas. Mas é claro, os estudos são iniciais e novas surpresas podem surgir.

Figura 2. Nesta imagem temos um corte transversal de raiz, o que quer dizer que cortei uma fatia dela. Na parte mais interna, temos o que é chamado de cilindro vascular, por onde são transportados os nutrientes e a água. Depois, um tipo de células que compõem o córtex, ou a porção cortical, onde são encontrados os fungos. Cada pontinho escuro ali demarcado é um enovelamento de hifas do fungo dentro de uma célula. Na parte mais externa, o velame, que é a epiderme múltipla das raízes das orquídeas. Fonte: o autor.

Outro fator que faz uma determinada espécie de orquídea ser rara é a sua relação com os polinizadores. Polinizador é um animal capaz de transferir o pólen (gameta masculino) de uma flor, para o estigma (região receptora feminina) de outra flor. As orquídeas podem ser polinizadas por abelhas, borboletas, moscas, entre outros insetos. Mas, assim como observado em suas relações com os fungos, uma ou poucas espécies de animais são capazes de polinizar uma espécie de orquídea. A Cattleya intermedia, até onde sabemos, possui apenas quatro espécies de insetos capazes de realizar a polinização no Rio grande do Sul.

A Cattleya intermedia, assim como a maioria das plantas desta família, possui três pétalas e três sépalas, e os órgãos reprodutivos masculinos e femininos são fundidos em uma estrutura chamada de coluna (Figura 3). Sim, de forma geral, as flores são hermafroditas! Mas, chamo a atenção que, em uma família tão grande, existem variações. Uma das pétalas apresenta forma e cor diferenciada, denominada de labelo. O labelo é geralmente chamativo e maior que as demais estruturas da flor, e serve para chamar a atenção do inseto, indicando onde ele deve posar para que a polinização ocorra.

Figura 3. Na imagem, destaquei as pétalas (dentre as quais o labelo), as sépalas e a coluna. Fonte: o autor.

Um dos relatos mais incríveis sobre as relações de orquídeas com polinizadores, foi aquela estabelecida entre a orquídea Angraecum sesquipedale Thours e a mariposa Xanthopan morgani praedicta Müller, 1873 (no caso dos animais, o gênero, o epíteto específico e o descritor, seguem da data da descrição). Charles Darwin, um dos maiores estudiosos da natureza, ao ver uma orquídea com nectário (estrutura que armazena o néctar da flor) de cerca de 30 cm de comprimento, previu que apenas uma mariposa com probóscide (que atua como um canudo longo e oco pelo qual as borboletas e mariposas sugam o néctar) assim tão longa, seria capaz de polinizar tal flor. Darwin estava certo! Infelizmente, esta relação entre orquídea e mariposa somente foi registrada 20 anos após a sua morte. Outra espécie de orquídea fascinante vive nos pântanos da Flórida, denominada Dendrophylax lindenii (Lindl.) Bentham ex Rolfe. Esta planta é popularmente conhecida como orquídea fantasma, por possuir flores brancas muito semelhantes e pequenos fantasmas, suspensas em hastes florais longas, que muitas vezes dão a ideia de que estão flutuando no ar, uma vez que a planta é desprovida de folhas. Também possuindo um longo nectário (não tão grande quanto da Angraecum sesquipedale), a espécie é polinizada por grandes mariposas com probóscides alongadas. O registro das relações entre estas plantas e insetos causa um incrível fascínio, já que registrar os insetos removendo o pólen das flores é algo que exige centenas de horas de trabalho de campo. Nos links eu lhes sugiro alguns vídeos que mostram um pouco destas relações.

https://www.youtube.com/watch?v=B9IIrpOLJ14&ab_channel=NationalGeographic

https://www.youtube.com/watch?v=iMz6lApJgu4&ab_channel=DavidCastelli

As orquídeas servem de alimento para vários animais. Larvas de borboletas e de besouros se alimentam de suas folhas, enquanto que alguns outros grupos sugam sua seiva rica em nutrientes. Durante nossos estudos, fomos capazes de verificar isso ocorrendo. Na figura 4, por exemplo, nós registramos danos das folhas das mudinhas de Cattleya intermedia que foram plantadas na natureza. As plantinhas tinham sido cultivadas em laboratório e tinham sido devolvidas à mata, o que chamamos de reintrodução. Um dos objetivos da reintrodução é obter mais informações sobre a biologia das plantas. E foi o que conseguimos! Ao ver as lagartas comendo as folhas das orquídeas (Fig. 4A e B), podemos descrever suas relações ecológicas, o que foi muito enriquecedor.

Algumas das lagartas foram então coletadas e levadas ao laboratório para acompanhamento. Nós precisávamos que os insetos atingissem a idade adulta (borboleta), para que pudesse ser identificado. E foi. Alguns dias após serem trazidas ao laboratório, as lagartas viraram pupas, também chamados de casulos, e depois de mais alguns dias, emergiram as borboletas (Fig. 4C e D). Assim, com os insetos adultos em mãos, enviamos fotos a um especialista neste grupo, o qual as identificou como Ithomiola nepos (Fabricius 1793).

Estas informações estão publicadas em um artigo em português (http://www.ufrgs.br/seerbio/ojs/index.php/rbb/article/view/3082) e em um artigo em língua inglesa (https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-33062018005006102&script=sci_arttext), nos quais mais detalhes podem ser encontrados.

Figura 4. Na figura, nós podemos observar em “A” a abertura causada pela alimentação do inseto. Em “B”, a lagarta foi encontrada em uma planta já bastante machucada e quase sem folhas. As imagens “C” e “D” mostram, respectivamente, a visão dorsal (do dorso) e ventral (do ventre) de uma borboleta da espécie Ithomiola nepos. Fonte: o autor.

Todas estas informações, além de demonstrarem um pouco da complexidade das Ciências Biológicas e dos estudos que envolvem o reconhecimento, o cuidado, a observação das plantas e dos animais para compreender nosso planeta, nos dá um alerta para a importância desta grande rede que é a biodiversidade.

Mas, Delio, qual é então a importância das orquídeas para o planeta?

As orquídeas são organismos, como já visto em nosso texto, que podem viver sobre árvores, fazer simbiose com fungos, e servir de alimento para polinizadores e insetos herbívoros. Elas possuem lugares e papéis muito específicos na natureza e na manutenção do equilíbrio ambiental. Caso uma orquídea como a Cattleya intermedia desapareça, afirmo que várias destas espécies a ela relacionadas poderão desaparecer também. E aí entra a necessidade de preservar a natureza e os recursos naturais. Se preservamos as orquídeas, preservamos junto o seu hábitat, as árvores que ali habitam e sobre as quais as plantas se fixam, preservamos os fungos, preservamos os polinizadores, preservamos os herbívoros. Além disso, por traz dessas relações ecológicas, preservamos o ciclo de água e de nutrientes, os quais são a razão principal destas relações acontecerem.

E foi por todos estes motivos, amarrados pelo meu amor pelas orquídeas, que me fez olhar para elas e tomar a iniciativa de trabalhar para protegê-las. Eu tive incríveis oportunidades, eu diria, que me levaram a conseguir desenvolver a minha pesquisa. Eu conheci pessoas incríveis, lugares incríveis, que me permitiram experimentar, pesquisar, sonhar. No ano de 2008 eu entrei na graduação em Ciências Biológicas. Durante o curso, eu ingressei no chamado Laboratório de Biotecnologia Vegetal da faculdade. Meu projeto na época não era para trabalhar com as orquídeas, mas eu sabia que isso me abriria portas e possibilidades.

Em 2010 eu fiz meu primeiro trabalho de germinação de Cattleya intermedia, que já era uma espécie com a qual minha professora desenvolvia trabalhos ainda bastante iniciais. Para nossa surpresa, as plantas cresceram, e muito bem! Em alguns meses nós já tínhamos centenas de mudas. A reprodução das orquídeas foi feita por sementes, no que chamamos de cultura in vitro. Esta técnica consiste em germinar as sementes sobre uma espécie de gelatina rica em nutrientes (Figura 5), que disponibiliza para as plantas todos aqueles nutrientes que os fungos dariam às plantas em seu desenvolvimento inicial. Tudo isso acontece dentro de frascos de vidro, como o próprio nome sugere. A cultura in vitro é uma das formas mais apropriadas para este fim, e é altamente recomendada e utilizada em todo o mundo.

Figura 5. Imagem demonstrando como se dá a cultura in vitro de orquídeas. As plantas crescem em frascos contendo o gel nutritivo, também chamado de meio de cultura. Os frascos são vedados com tampas plásticas, metálicas ou de papel alumínio (como na imagem), envoltos com filme plástico. Todo este processo é realizado em câmaras especiais, as quais garantem um ambiente estéril e livre de fungos e bactérias. Fonte: o autor.

As orquídeas que são produzidas por estas técnicas crescem mais rapidamente do que cresceriam na natureza, e são bastante saudáveis. Desta forma, são recomendadas para os projetos de reintrodução na natureza. Como já falado anteriormente, a reintrodução prevê a devolução das plantas para a natureza. A importância de reintroduzir as orquídeas está nas possibilidades que este processo abre. Com a reintrodução, podemos estudar características ambientais. Eu pude explorar muito estes estudos, pois a pós-graduação que fiz é em Qualidade Ambiental. O Programa de Pós-graduação Em Qualidade Ambiental é ofertado pela Universidade Feevale, aqui em Novo Hamburgo, RS, e recebe profissionais de diversas áreas do conhecimento, devido à sua interdisciplinaridade.

Ao levar as plantas para a natureza, escolhendo onde eu ia plantá-las, selecionar os tipos de árvores para amarrar as orquídeas, qual a altura e a posição em relação ao sol que as plantinhas ficariam, qual o local da floresta (como nas margens ou no interior). Poder fazer estas escolhas nos ajudou a compreender alguns aspectos relacionados à vida das plantas, e também como novos projetos poderão ser desenvolvidos no futuro, reduzindo a morte das mudas, uma vez que as produzir é um processo caro e despende de bastante tempo. Para dar uma ideia dos resultados que obtivemos, verificamos que mais tempo as plantas permanecerem em cultivo protegido, maior a chance de elas sobreviverem ao voltar para a mata. Isso ocorre, pois, as plantas jovens são mais sensíveis à falta de água e ao ataque dos herbívoros, podendo morrer. Isso aumenta o trabalho e os gastos com a produção das plantas, mas aumenta a chance de sucesso dos trabalhos.

Além disso, como já pude ir descrevendo ao longo do texto, nós fomos capazes de conhecer profundamente a planta estudada, a partir de observações de campo, pendurados no ambiente das orquídeas: a copa das árvores. Tudo isso realizado com auxílio de escadas e equipamento de escalada, que nos mantinham a alturas entre quatro e sete metros à cima do chão (Figura 6). A cada um ou três meses, de acordo com as necessidades, nós visitávamos as plantas e conferíamos o seu desenvolvimento.

Figura 6. Imagens a sete metros de altura, junto às orquídeas. Fonte: o autor.

Este processo durou sete anos, para além do tempo de produção das plantas em laboratório, que foi de três anos. Isso mesmo! O estudo tem duração de mais de dez anos até agora. Isso só é possível quando os projetos são desenvolvidos por equipes de instituições dedicadas com as causas ambientais, e quando existe financiamento de empresas privadas ou públicas. O trabalho é de dedicação em tempo integral e em longo prazo. Isso demonstra a importância da continuidade dos projetos e dos investimentos em pesquisa científica, principalmente públicos. Pessoas interessadas em desenvolver as pesquisas existem! Pessoas que dão suas vidas pelo cuidado com a natureza.

Todos estes trabalhos desenvolvidos ao longo dos últimos dez anos foram de grande crescimento. Hoje nós somos capazes de desenvolver as orquídeas da espécie Cattleya intermedia com muito mais facilidade, e já sabemos onde e como obter sementes para isso. Nosso trabalho se desdobrou e ramificou bastante. Atualmente, com licença dos órgãos gestores responsáveis, cada coleta de sementes que realizamos é feita com rigor técnico e científico. Assim, fomos capazes de criar uma coleção viva de Cattleya intermedia, que conta com material de diversas cidades do Rio Grande do Sul, que são devidamente rastreadas e apresentam qualidade de saúde que nos permite utilizá-las em novas reintroduções na natureza (Figura 7).

Figura 7. Mudas de Cattleya intermedia que compõem a coleção viva. Cada planta é identificada em relação à sua origem e ano de coleta das sementes. Fonte: o autor.

Esta espécie ocorre de norte a sul no estado, principalmente na região mais a leste, acompanhando a laguna dos Patos e o mar. A coleta de plantas em toda esta extensão tem sido um desafio, porém, gratificante. Isto se faz importante para que possamos ter uma coleção de genes destas plantas, uma vez que as alterações ambientais feitas pelos humanos têm levado à redução da variabilidade genética. Já existem estudos que apontam a alta diversidade genética da Cattleya intermedia e as diferenças entre as plantas de diferentes regiões. Isso torna ainda mais necessária a produção de plantas de diferentes locais, para que o projeto seja representativo e efetivo. Assim, quando tivermos a possibilidade de levar as plantas para novas áreas protegidas, poderemos fazer isso com indivíduos provindos de locais próximos daqueles onde foram coletadas as sementes. Ou seja, uma planta adaptada geneticamente a viver em Novo Hamburgo, coletada deste município, terá maior probabilidade de sobreviver ao ser reintroduzida no próprio município, ou o mais próximo possível dele. Sendo assim, tanto a ampliação das coletas de sementes, quanto a identificação correta da origem de cada planta se faz essencial para a preservação da espécie.

Todas estas informações ainda necessitam de muita discussão e planejamento por parte das pessoas envolvidas, e certamente dos gestores dos municípios e das áreas protegidas. Também, o desenvolvimento deste projeto com as orquídeas abre espaço para novas discussões acerca do manejo inteligente dos recursos naturais e da preservação da biodiversidade, visando o desenvolvimento sustentável. Estas iniciativas correspondem a alguns dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável propostos pela Organização das Nações Unidas, a ONU. Quando em um discurso mais amplo e visto de forma abrangente, a preservação da biodiversidade pode garantir às pessoas maior acesso à educação de qualidade, a um ambiente mais rico e saudável, com possibilidades de trabalho, de inspiração para o desenvolvimento dos aspectos culturais e artísticos de uma dada região. Ou seja, qualidade de vida! Sendo assim, podemos considerar que, preservar as orquídeas e viver junto a elas, nos proporciona qualidade de vida. Posso afirmar que eu, Delio, já sou muito mais feliz com as plantas, e com todas as experiências e oportunidades que tive ao viver com elas.

Obrigado!

Novo Hamburgo, 22 de abril de 2021