PROJETOS

Vibrações acústicas e seus efeitos na miosina de plantas
Acoustic vibrations and its effects on plant myosin

Aluno(a): Gabriel Lobo de Oliveira, Leonardo Guarino Marcos Garcia Neto
Prof.(a) Orientador(a): Fernando Campos De Domenico
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

Células vegetais, quando saudáveis, emitem frequências sonoras de 150 Hz a 200 Hz devido ao movimento de uma proteína motora chamada miosina no seu interior. As vibrações geradas são amplificadas pelas células vizinhas, que vibram nas mesmas frequências. Essa característica mecânica poderia ter sido selecionada para acelerar a ciclose, que ocorre devido a ação da miosina, com baixos custos metabólicos. A ciclose é um determinante-chave do tamanho de uma planta e de suas células. Sabe-se que, por meio de estímulos sonoros, seria possível interferir na síntese de proteínas no interior de células vegetais. Mas seria possível acelerar o crescimento de plantas, em um ambiente controlado, por meio do som? Acreditamos que poderíamos obter esse efeito por meio da emissão de ondas sonoras nas frequências correspondentes às notas que seriam relevantes para a formação de proteínas como a miosina. A escala resultante poderia ser aplicada no futuro com grande abrangência na agricultura intensiva, já que a miosina está presente na maioria das plantas. Para testar essa hipótese, iremos expor orquídeas da espécie Catasetum fimbriatum a cinco frequências em sequência que seriam relevantes para a formação da miosina e comparar o desenvolvimento dessas plantas com outros grupos-controle. Essa espécie foi usada porque possui o crescimento relativamente rápido e vigoroso, responde bem à clonagem in vitro e poderia ser usada para recuperar áreas desmatadas de Mata Atlântica. Foram usadas quatro caixas de madeira com isolamento acústico, três delas com alto falantes no interior. Dois alto falantes emitiram as frequências de 155,5 Hz, 164,8 Hz, 174,6 Hz, 184,9 Hz e 195.9 Hz em sequência e um emitia ruído branco. O ruído branco consistia de sinais aleatórios com a mesma intensidade em toda as frequências emitidas, e foi usado como um segundo controle nesse estudo. Cada caixa possuía doze tubos de ensaio com um indivíduo de C. fimbriatum cada. As plantas ficaram nessa condição por três meses. A média do grupo de frequências baixas em massa da raiz, massa da folha, tamanho da raiz e tamanho da folha são respectivamente 27%, 10%, 39%, e 8% menores que o grupo de controle. Os valores do grupo de alta frequência na mesma ordem são 25% e 15% maiores, e 6% e 7% menores.

Palavras-chave: miosina, ressonância, tratamento sonoro

Abstract

Plant cells when healthy emit frequencies between 150 Hz and 200 Hz due to the movement of a motor cell called myosin. The vibrations generated are amplificated by neighbour cells that vibrate in the same frequencies. This mechanical characteristic could have been selected in order to accelerate the cytoplasmic streaming, which occur due to the movement of myosin, with low metabolic costs. Cytoplasmic streaming is a key determinant of the plant and its cells’ size. Therefore, wel emitted five selected frequencies in the myosin range to a Catasetum fimbriatum in vitro. The note selection was made considering the notes that are relevant to protein formation, and may be related to protein considering its emitting range. We had four boxes with acoustic isolation, and three of them with speakers inside. Two speakers emit the following frequencies: 155.5, 164.8, 174.6, 184.9, and 195.9, in sequence, the third one emmits white noise, and the fourth in the control without any sound. The white noise emmits random signals with the same intensity in all frequencies, and had been used as a second control considering sound in various studies. Each box posses twelve test tubes with Catasetum fimbriatum in vitro, where they stayed for three months. The Catasetum fimbriatum was used because it posses rapid and vigorous growth, and has a good response to in vitro cloning. The resulting scale could be applied in intensive agriculture, due to myosin presence in most plants. The average of the low frequency group in root mass, leaf mass, root size, and leaf size is, respectively, 27%, 10%, 39%, 8% lower than the control group. The high frequency group in the same order are 25%, 15% higher, and 6%, and 7% lower.

Key-words: myosin, ressonance, acoustic treatment