Experimento de biologia que já dura 140 anos desenterra mais uma de suas garrafas secretas

Eram 4 horas da manhã, bem antes do sol nascer, e frio. Uma leve mistura de chuva e neve estava caindo. O mau tempo foi um alívio, pois havia menos chance de alguém passar por ali. O pequeno grupo de cientistas não queria que ninguém visse o que eles estavam prestes a fazer.
Eles trouxeram lanternas, uma pá, uma espátula, uma fita métrica e um mapa antigo. O mapa parecia mais uma planta (projeto) do que um guia pirata para um4 tesouro enterrado. Ainda assim, mostrou a localização secreta de algo precioso escondido sob o solo.
Os pesquisadores se reuniram para desenterrar parte de um experimento: um experimento incomum de longo prazo que começou em 1879 no campus do que é hoje a Universidade Estadual de Michigan (EUA).
Um botânico chamado William Beal se questionou sobre quanto tempo sementes poderiam permanecer viáveis sob o solo. Então ele projetou um estudo audacioso para descobrir isso, sabendo muito bem que a resposta poderia não vir durante sua vida. Frank Telewski, professor de biologia vegetal na universidade, explica que Beal tinha 20 garrafas de vidro. “Essas 20 garrafas, foram preenchidas com uma mistura de sementes e areia”, diz Telewski. “E a mistura de sementes com areia continha 21 espécies de plantas, com 50 sementes por planta.”
As sementes eram de ervas daninhas comuns. A ideia era descobrir quanto tempo essas plantas irritantes poderiam continuar vindo de sementes já na terra mesmo quando agricultores as arrancavam frequentemente.
Beal enterrou as garrafas no solo, mantendo o local secreto para que não fosse perturbado. A cada cinco anos, ele desenterrava uma garrafa e verificava se as sementes germinariam se plantadas. Em 1910, quando Beal se aposentou, ele passou o experimento para um colega, que mais tarde passou para outro colega e assim por diante.
O estudo durou muito mais do que Beal pretendia porque seus cuidadores decidiram estendê-lo. Em vez de a cada cinco anos, eles passaram a desenterrar uma garrafa a cada 10 anos. Depois, a cada 20 anos. Telewski ajudou a desenterrar uma garrafa em 2000, quando assumiu o experimento de um colega. Naquele ano, duas ervas daninhas ainda eram capazes de germinar.
William Beal, no centro, iniciou um estudo de longo prazo sobre germinação de sementes em 1879. Ele enterrou 20 garrafas com sementes para pesquisadores posteriores desenterrarem e plantarem. Crédito: Universidade Estadual de Michigan Enquanto Telewski pensava em desenterrar sua segunda garrafa, o que deveria acontecer em 2020 (a escavação foi adiada até este mês, por causa da pandemia coronavírus), ele pensou no futuro. “Decidi que precisávamos passar isso para a próxima geração, já que fiz 65 anos no ano passado”, diz Telewski. Ele escolheu três colegas relativamente jovens na universidade para serem os novos zeladores do estudo que se juntaram a ele enquanto desenterrava uma garrafa.
Um deles foi David Lowry, que se lembra da primeira vez que ouviu sobre este famoso experimento há 20 anos, quando ele era um estudante de graduação na Califórnia. “Fiquei impressionado com o tempo em que estava transcorrento”, diz ele. “Eu nunca imaginei que também seria envolvido.”
Telewski foi ao escritório de Lowry há alguns anos e entregou-lhe o mapa. “E [Telewski] disse, você sabe, no caso de algo acontecer comigo, você tem o mapa. E alguns meses depois, ele teve um derrame”, lembra Lowry. “Felizmente, ele se recuperou. Mas houve um momento “Uau, eu estou realmente feliz que essa entrega tinha ocorrido”.
Mesmo com o mapa e com Telewski útil o suficiente para mostrar o caminho, era realmente difícil encontrar o lugar certo para cavar no escuro. No início, a equipe ficou um tanto perdida, então descobriram o erro e voltaram a cavar. Os pássaros começaram a acordar e cantar, e a equipe se preocupou que não conseguiriam cumprir a missão antes do nascer do sol.
Lars Brudvig, outro dos novos cuidadores, disse que a experiência de trabalhar nisso foi diferente de toda pesquisa que ele fez no passado.
“Algo como mais pressão do que o normal”, diz Brudvig. “Como faço parte desse grande processo, é maior do que eu, e quero ter certeza de que seja feito corretamente e que seja levado adiante adequadamente, tanto para as gerações de biólogos de plantas no passado que estiveram envolvidos, mas também para as gerações que ainda estão por vir que estarão envolvidas no futuro.”
Ele e Lowry assistiram como Marjorie Weber, a terceira nova cuidadora, enfiou a cabeça no buraco. Ela tateou na terra, sentindo raízes de árvores e depois algo liso.
“Acho que encontrei”, exclamou ela, e todos aplaudiram. Então, um momento depois, ela relatou: “Espere.. talvez não… ah. Era uma pedra.” Todos ficaram desapontados.
Um microbiologista chamado Richard Lenski olhou. “Os outros estavam cavando e tentando encontrar, e eu meio que segurei o mapa debaixo da minha jaqueta para mantê-lo seco em certo momento. Esse foi o meu trabalho duro”, diz Lenski. “Eu estava preocupado se os policiais poderiam aparecer.”
Lenski não fazia parte do experimento Beal; ele pediu para acompanhar como observador. Ele tem um interesse especial em estudos de longo prazo porque ele tem o seu próprio em andamento do outro lado do campus. Ele começou em 1988, para estudar a evolução bacteriana, e recentemente escolheu um sucessor mais jovem para continuar.
“Gosto de pensar em nossa experiência a longo prazo, tanto no passado quanto daqui para frente”, diz Lenski, mas o experimento de viabilidade de sementes de Beal “faz nosso experimento passar vergonha em comparação. Este é um aspecto incrível e único da ciência.”

Finalmente, Weber disse: “OK, eu — realmente — encontrei!” Telewski cumprimentou as garrafas como se fossem velhos amigos. “Uau!”, Disse ele. “Oh, uau! Olá, garrafas!”
Weber diz que foi muito legal tirar uma garrafa do chão, sabendo que “a última pessoa a tocá-la foi o professor Beal, há 140 anos, sabe, essa pessoa que escrevia cartas para Darwin.”
Os pesquisadores imediatamente levaram a garrafa para um laboratório. Eles espalham quase todo o conteúdo na terra em um vaso.
Frank Telewski espalha sementes da garrafa Beal em uma bandeja no laboratório de crescimento do Plant Biology Building. Cr’édito: Derrick L. Turner/Universidade Estadual de Michigan
Uma bióloga molecular chamada Margaret Fleming removeu algumas sementes, umas de uma espécie que não germina há cerca de 100 anos. O plano é analisar essas sementes para ver se alguma das máquinas celulares ainda estaria ativa, mesmo que as sementes não possam germinar, usando ferramentas genéticas que eram inimagináveis na época de Beal. Além disso, Fleming e Weber são as primeiras mulheres a trabalhar neste projeto durante todo esse tempo, mostrando que — além de tecnologia — outras coisas também mudam.
Quanto ao resto das sementes, os pesquisadores agora têm que esperar. Pode brotar a qualquer momento. Telewski espera que algo germine para que seus colegas possam ter mesmo sentimento de admiração que ele teve há 20 anos, quando começou a ver uma nova vida saindo de algo que havia sido enterrado há mais de um século.
“Sabemos que as sementes podem durar muito tempo em condições perfeitas, como em cofres de armazenamento de sementes ou no permafrost”, diz Weber, que observa que a pergunta original de Beal ainda é relevante. “Nós realmente não sabemos quanto tempo as sementes podem durar no solo. E é aí que a maioria das sementes estão.
Ela e os outros novos cuidadores estão todos na faixa dos 30 e 40 anos, mas eles finalmente terão que escolher seus sucessores para levar o estudo adiante. Telewski acha que eles devem fazê-lo antes da próxima escavação, em 2040.
“Se eu tiver sorte, terei 85 anos”, diz Telewski, “e espero poder estar lá como espectador e poder ver a equipe desenterrá-la com seus novos colegas”.
Mas, como Beal, ninguém na equipe atual vai ver o fim deste experimento. Com mais quatro garrafas sob o solo, o estudo deve continuar por mais 80 anos.