Estudo faz análise temporal de sinais elétricos em plantas

O bacharel e mestre em Ciências Biológicas, Gustavo Francisco Rosalin Saraiva, desenvolveu uma tese para testar a hipótese de que séries temporais de dados obtidos da sinalização elétrica de plantas possuem informação não aleatória, com padrão dinâmico e oscilatório, sendo tal dinâmica afetada por estímulos ambientais; e ainda que há padrões específicos nas respostas a estímulos.

A tese foi levada à defesa pública nesta sexta-feira (31), em sessão promovida pelo Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Agronomia, junto à Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-graduação (PRPPG) da Unoeste. O estudo teve a orientação do Dr. Gustavo Maia Souza, pesquisador que já foi vinculado à Unoeste e atualmente está na Universidade Federal de Pelotas (UFPEL).

A banca examinadora foi composta por dois pesquisadores da casa e dois convidados externos. Os internos: doutores Danillo Roberto Pereira e Luiz Gonzaga Esteves Vieira ‘Santista’. Os de fora: Ernane José Xavier da Costa, da USP, e Fernando Von Zubem, da Unicamp, que ao abrir as arguições classificou a tese de Saraiva como de alto nível e se manifestou impressionado com o domínio do assunto pelo autor.

Saraiva abriu a apresentação referindo-se ao pioneirismo do trabalho. Disse que a linha de eletrofisiologia vegetal está começando a ganhar visibilidade no Brasil, com estudos sobre o comportamento inteligente das plantas. “As plantas percebem as informações, as processam de alguma maneira para gerar algum comportamento”, pontuou.

“As células vegetais estão em intensa comunicação, o tempo todo”, afirmou para comentar que as plantas possuem sistema sensorial e rede de informações sofisticada. Seus comportamentos podem ser verificados mediante o uso de diferentes técnicas e equipamentos. Em seu experimento empregou em ambiente controlado, estímulos ambientais estressantes (osmótico, térmico e luminoso) em plantas de soja.

Os dados de sinalização elétrica foram captados antes e depois da provocação dos estresses. As séries temporais obtidas foram analisadas mediante a utilização de ferramentas estatísticas e computacionais, com a finalidade de determinar a densidade espectral de frequências (PSD), autocorrelação dos valores e entropia aproximada (ApEn). A verificação da existência de padrões nas séries ocorreu com a utilização de algoritmos de classificação utilizados em aprendizado de máquinas.

Com as análises das séries temporais foi possível constatar que os sinais elétricos coletados de plantas apresentaram dinâmica oscilatória com padrão de distribuição de frequências em lei de potência. Conforme Saraiva, os resultados permitiram diferenciar as séries coletadas antes e depois da aplicação dos estímulos, análises de PSD e autocorreção mostraram grande diferença na dinâmica dos sinais elétricos.

Já na análise de ApEn houve diminuição da complexidade do sinal após a aplicação dos estímulos. “Os algoritmos de classificação alcançaram valores significativos na acuraria de detecção de padrões e classificação das séries temporais, mostrando haver padrões matemáticos nas diferentes respostas elétricas das plantas. Conclui-se que as séries temporais de sinais bioelétricos de plantas possuem informação como propriedade”, de acordo com os resultados anunciados.

“Os sinais possuem dinâmica oscilatória, tendo suas propriedades alteradas por estímulos ambientais. Há ainda padrões matemáticos embutidos nas respostas das plantas a estímulos específicos”, disse e sugeriu realizar o mesmo experimento a campo, com a perspectiva de gerar diagnósticos em tempo real e considerando as plantas como organismos sensíveis, dinâmicos e de comportamentos altamente complexos.

Aprovado para receber o título de doutor em Agronomia, Saraiva agradeceu os componentes da banca, especialmente o orientador Maia, os doutores Arlan da Silva Ferreira, da Universidade Federal de Pelotas/RS e Tadeu Alcides Marques, da Unoeste, que participou da qualificação e não pode estar presente na defesa; à Stoller do Brasil, ao Centro de Estudo em Ecofisiologia Vegetal do Oeste Paulista (Cevop) e ao Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Agronomia.

Foto: João Paulo Barbosa

Campesinato – Também vinculado a PRPPG da Unoeste, o Programa de Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional promoveu na manhã de hoje a defesa pública do estudo sobre escolas do campesinato e o desenvolvimento da região do Pontal do Paranapanema, tendo como base para análise a escola do Assentamento Pé de Galinha, no município de Mirante do Paranapanema.

A especialista em avaliação do ensino e da aprendizagem Geisiane dos Santos Araújo desenvolveu o estudo na busca de compreender como a escola faz parte do processo de desenvolvimento, através do modelo de ensino aplicado. A constatação foi a de que o modelo está plenamente vinculado ao capital, ao formar cidadãos apenas com foco no mercado de trabalho. Assim, o campesinato não tem autonomia para intervir e garantir uma educação capaz de proporcionar total emancipação social.

Geisiane foi orientada pelo Dr. Munir Jorge Felício e a defesa pública de sua dissertação recebeu na banca examinadora os doutores Paulo Antonio da Silva e Rogério do Amaral. Geisiane foi aprovada e recebeu o título de Mestre em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional.