Cogumelos iluminam a floresta, é o título da reportagem de capa da Revista Pesquisa Fapesp de fevereiro de 2010. Na reportagem, os pesquisadores descrevem algumas espécies de fungos bioluminescentes encontrados no Brasil.

Antes de entregar a revista para que os alunos lessem a reportagem, a professora de biologia pediu-lhes que apresentassem hipóteses sobre o desenvolvimento da bioluminescência na evolução desses fungos.

Foram apresentadas três hipóteses:

I. A bioluminescência, resultante de reações de oxirredução que consomem oxigênio, poderia desempenhar um papel antioxidante que protegeria os fungos bioluminescentes de radicais livres produzidos por seu metabolismo.

II. A bioluminescência poderia servir como um sinalizador de perigo, similar ao existente em algumas espécies de insetos, o qual alertaria os eventuais predadores tratar-se de um fungo venenoso.

III. A bioluminescência teria se desenvolvido para promover a iluminação da floresta, favorecendo inúmeras espécies de hábitos noturnos, como algumas aves e mamíferos, que dependem da luz para suas atividades.

Pode-se afirmar que, do ponto de vista evolutivo, são plausíveis as hipóteses:

Alternativa correta: B - I e II, apenas.

Tema central: evolução da bioluminescência em fungos — exige conhecimentos de bioquímica (reações de oxirredução luciferina/luciferase), seleção natural e ecologia evolutiva (funções adaptativas e vantagem seletiva).

Resumo teórico rápido: bioluminescência resulta de reações oxidativas que geram fótons; mecanisticamente envolve uma molécula-emitente (luciferina) e uma enzima (luciferase) ou sistema enzimático. Em biologia evolutiva, uma característica é considerada adaptativa se confere vantagem reprodutiva/letalidade reduzida ao portador ou tem efeito indireto que aumenta sucesso reprodutivo.

Por que I e II são plausíveis (justificativa):

• I — papel antioxidante: reações de bioluminescência consomem oxigênio e elétrons; é plausível que reduzam espécies reativas de oxigênio ou sirvam como via de descarte de elétrons, protegendo tecidos. Hipóteses semelhantes aparecem na literatura como explicações funcionais para luminescência em micro-organismos.
• II — sinalização de perigo (aposematismo): cor/bioluminescência pode atuar como indício de toxicidade, e predadores podem aprender a evitar indivíduos brilhantes. Aposematismo luminoso é conhecido em outros grupos; portanto é sustentável como hipótese evolutiva para fungos venenosos.

Por que III é implausível: a hipótese afirma que fungos evoluíram para iluminar a floresta beneficiando muitas espécies noturnas. Do ponto de vista evolutivo isso é improvável porque seleção natural favorece traços que beneficiam diretamente o portador (ou seus genes). Além disso, a intensidade da luz produzida por fungos é muito baixa e local — insuficiente para “iluminar a floresta” de modo a favorecer aves/mamíferos. Logo, não há benefício direto plausível que explique a seleção dessa característica para esse fim.

Análise das alternativas:

• A (I, II e III): incorreta — inclui III, que é implausível.
• B (I e II): correta — I e II são possibilidades evolutivas razoáveis.
• C (II e III): incorreta — inclui III, errada.
• D (I apenas): incorreta — descarta II, que é plausível.
• E (III apenas): incorreta — III é improvável e sozinha não justifica evolução da característica.

Dica de interpretação/estratégia: procure o benefício direto ao organismo (seleção natural), avalie intensidade e custo/benefício do traço, e prefira hipóteses testáveis (prever comportamento de predadores, medir dano oxidativo, mensurar intensidade luminosa).

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