O Dilema das Plantas: Crescer ou Defender

As limitações fisiológicas e ecológicas desempenham papéis fundamentais na evolução dos padrões de crescimento das plantas, especialmente em relação às defesas contra herbívoros. As teorias fenotípicas e de história de vida estão unificadas dentro do framework do equilíbrio entre crescimento e diferenciação (GDB), formando um sistema integrado de teorias que explicam e preveem padrões de defesa das plantas e interações competitivas ao longo do tempo ecológico e evolutivo. A atividade das plantas em nível celular pode ser classificada como crescimento (divisão e aumento celular) ou diferenciação (mudanças químicas e morfológicas que levam à maturação e especialização celular). A hipótese GDB da defesa das plantas baseia-se em um compromisso fisiológico entre os processos de crescimento e diferenciação. O trade-off entre crescimento e defesa existe porque o metabolismo secundário e o reforço estrutural estão fisiologicamente limitados em células em divisão e aumento, e porque desviam recursos da produção de nova área foliar. Daí o dilema das plantas: Elas devem crescer rápido o suficiente para completar, mas manter as defesas necessárias para sobreviver na presença de patógenos e herbívoros. O trade-off fisiológico entre os processos de crescimento e diferenciação interage com a herbivoria e a competição entre plantas para se manifestar como um trade-off genético entre crescimento e defesa na evolução das estratégias de história de vida das plantas. Teorias evolutivas da defesa das plantas são revisadas. Também estendemos um modelo padrão de taxa de crescimento ao separar seus componentes ecológicos e evolutivos, e formalizar o papel da competição na evolução da defesa das plantas. Concluímos com um modelo conceitual da evolução da defesa das plantas em que os trade-offs fisiológicos das plantas interagem com o ambiente abiótico, a competição e a herbivoria.