COMO O AQUECIMENTO É AMEAÇADOR – A DIVERSIDADE GENÉTICA DAS ESPÉCIES.

Pesquisas com Perlários no Parque Nacional Glacier indicam que o aquecimento global está reduzindo a diversidade genética de algumas espécies, comprometendo sua capacidade de evoluir à medida que as condições mudam. Essas descobertas têm grandes implicações sobre como a biodiversidade será afetada pelas mudanças climáticas.

sem-titulo

Os Perlários (Ordem Plecoptera) da água adaptaram-se a um nicho muito específico e extremo – a água fria, clara que derrama fora do derretimento do gelo e da neve das geleiras no  Glacier National Park em Montana. Este inseto está na vanguarda da mudança climática porque seu habitat de montanha frígida está desaparecendo rapidamente. Desde 1850, 85% do gelo por Parque Glacier desapareceu, e ele é previsto em desaparecer totalmente até 2020.

Em um estudo publicado recentemente, os pesquisadores descobriram que este amante do esta em apuros. “Sua fisiologia requer muito água, muito fria, e eles não podem sobreviver uma vez que a água fica acima de uma média de 9°C durante agosto de 2016”, disse Joe Giersch, um biólogo do US Geological Survey (USGS), que estudou este e um inseto semelhante, o Perlário ocidental.

Perlário (Plecoptera) de água fria

Perlário (Plecoptera) de água fria

Os perlários da água fria e os da geleira ocidental movem-se para cima para encontrar água fria enquanto as coisas se aquecem, e por causa da topografia de montanha mais íngreme, as populações se separam. Isso interrompeu o fluxo genético, fazendo com que algumas genéticas desapareçam. À medida que os genes diminuem, a espécie está perdendo variação genética e provavelmente a “capacidade adaptativa” – a genética que dá às espécies a capacidade de evoluir os traços necessários à medida que as condições do habitat mudam. Este é em grande parte o motivo pela qual o perlário das águas frias (Lednia tumana) está sendo considerado um novo integrante da listagem de animais ameaçados de extinção pelo Federal Endangered Species Act.

E muitos de seus companheiros insetos de alta altitude também estão em apuros. Este perlário, Giersch e seus co-autores escreveu, “provavelmente representa uma guilda de espécies enfrentando ameaças semelhantes em cabeceiras alpinas em todo o mundo.”

Há um enorme desconhecido quando se trata de proteger o perlário das águas frias e outras espécies. Biólogos estão sem uma enorme peça do quebra-cabeça – sabendo que genética vai dar às espécies o elevador evolucionário que lhes permite adaptar-se com êxito a um mundo mais quente. Este DNA oculto e os traços possivelmente importantes que representa são conhecidos como “diversidade enigmática”, e grande parte está sendo perdida, dizem os especialistas, à medida que a variedade de espécies se contrai, se fragmenta e muda. No entanto, este DNA é vital porque contém informações sobre diferentes linhagens e sobre espécies que estão surgindo, a vanguarda da evolução. Perdê-lo complicará muito a tarefa de avaliar como a mudança climática afetará a biodiversidade e o que proteger.

O que desaparece antes de sabermos poderia ter consequências de longo alcance. Um projeto de pesquisa de longo-prazo sobre as variações genéticas em árvores do algodão americano, chamado Cottonwood Ecology Group, descobriu que o genótipo de uma árvore afeta as comunidades de cerca de 700 espécies de insetos que dependem dele, bem como as emissões químicas, microrganismos, bactérias, líquens, castores e aves que se alimentam dos insetos. Se os genótipos importantes desaparecerem, comunidades ecológicas inteiras poderiam mudar de maneira imprevisível. “A diversidade genética em espécies de plantas fundacionais – flores alpinas, algodoeiros ou pradarias de grama alta – dirigem centenas, senão milhares de outras espécies”, disse Thomas Whitham, que chefia o projeto na Northern Arizona University. “É por isso que a mudança climática é um evento evolutivo”.

Muitas vezes, onde o clima está mudando mais rápido é onde as espécies são mais afetadas. A truta-touro, uma espécie ameaçada que depende de água muito fria no noroeste do Pacífico, também está sendo afetada pelo aquecimento. “O que descobrimos é que a diversidade genética é mais baixa naqueles locais que vão experimentar a maior mudança climática e as condições ambientais mais estressantes”, disse Ryan Kovach, biólogo de pescas do USGS no Parque Nacional Glacier, que publicou artigos sobre o tema truta-touro e clima. “Em outras palavras, eles não têm diversidade genética onde são mais propensos a precisar”. Isso é porque há menos peixes nesses habitats devido a condições já estressantes.

Esses tipos de estudos genéticos são uma corrida contra o aquecimento do clima que está acontecendo muito mais rápido do que o previsto. “Embora a diversidade genética seja literalmente o elemento fundamental para toda a vida, é quase completamente ignorada no contexto da mudança climática”, disse Kovach.

Carsten Nowak, biólogo de conservação do Instituto de Pesquisas Senckenberg e do Museu de História Natural de Gelnhausen, Alemanha, também estudou a genética da resposta às mudanças climáticas em insetos alpinos, bem como em lobos e outras espécies.

O aquecimento também está afetando a truta-touro, uma espécie do Noroeste do Pacífico que depende de água muito fria.

O aquecimento também está afetando a truta-touro, uma espécie do Noroeste do Pacífico que depende de água muito fria.

Em 2011, Nowak e seus colegas conduziram pesquisas no interior da Europa, que analisou sete espécies de tricopteros, uma espécie de efemeróptera e perlários, que, como os do Parque Nacional Glacier, os cientistas examinaram a genética da espécie e dividiram-nos em uma escala mais fina, populações dentro das espécies que são geneticamente distintas umas das outras, algo conhecido como Unidades Evolutivas Significativas (UES).

Se o cenário climático não mudar, de acordo com seu trabalho, 79% dos UES vão extinguir até 2080, dizimando a diversidade genética escondida. Se as emissões de gases do efeito de estufa forem reduzidas pela quantidade necessária para limitar o aquecimento global a 2°C, conforme sugerido pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, então 59% das UESs deverão desaparecer.

O estudo de Nowak previu que a perda de diversidade genética na Europa seria mais acentuada na região mediterrânea do sul da Europa, que é também a área do continente com maior diversidade genética. Mesmo que as populações desapareçam, ninguém sabe o que representa a perda. “Precisamos saber se há dez populações e nove desaparecem isso importa?”, Disse Nowak.

Pesquisadores portugueses previram em um artigo publicado no início de 2016 que muitas linhagens de anfíbios e répteis na Península Ibérica, que deverá ser mais duramente afetada por um clima mais quente e seco, poderão desaparecer ou contrair no próximo meio século, causando uma perda de informações crípticas de diversidade “com implicações para os processos evolutivos”.

Essas perdas são importantes porque uma espécie, por exemplo, que está exposta a uma nova doença, pode não ser capaz de evoluir resistência a ele, porque a genética que governam a resposta imune desapareceram. Ou os genes que permitem que um peixe ou o perlário regular sua temperatura em água mais quente pode desaparecer.

A boa notícia é que houve uma revolução na capacidade de seqüenciar o DNA – agora é muito mais rápido e mais barato do que nunca. O objetivo de muitos cientistas de conservação é seqüenciar os genomas de uma espécie e então entender qual seção é responsável pela adaptação, incluindo traços como habilidades migratórias, dispersão e capacidade de se adaptar a temperaturas mais quentes. Uma vez feito isso, ele permite que os gerentes aloquem recursos escassos para proteger as populações mais essenciais para se adaptar às condições em mudança.

Nowak citou o exemplo do tigre siberiano, cuja população diminuiu para algumas centenas. “Podemos usar o tigre indiano para repovoar a Sibéria?”, Ele perguntou de forma retórica. “Se você tem um monte de Unidades Evolutivas Significativas e sabe o que eles representam, você pode querer alguns que são melhores em adaptação ao frio ou captura de peixe”, para repovoar Sibéria. “Você não pode apenas proteger a espécie, você tem que proteger as populações”, as pequenas unidades de uma espécie que podem ter os genes necessários para a adaptação. Saber o que eles representam é a parte mais difícil.

Como espécies ecologicamente importantes vêm em linha com sua capacidade de adaptação mapeada, dará aos gestores uma ferramenta poderosa para triagem de espécies para proteger a adaptação genética. Podem até mesmo afetar o “resgate de genes” focalizando as populações com os genes mais vitais. “Uma das opções que temos para os perlários é a translocação – movendo uma população para um local diferente”, disse Giersch. “Isso é, depois de investigar as adaptações ocultas dentro do DNA para descobrir quais os que têm a capacidade de se adaptar a temperaturas mais quentes. Isso é um caminho no caminho”.

Duas espécies de árvores recentemente tiveram seus genes climáticos mapeados e capacidade adaptativa localizada. Um estudo publicado em setembro de 2016 descobriu que duas árvores distantemente relacionadas – o abeto vermelho e pinho lodgepole – usam o mesmo conjunto de 47 genes para lidar com temperatura, precipitação e outras variáveis climáticas. Conhecendo estas adaptações, as árvores são importantes porque migram lentamente, ao longo das gerações, e os esforços de migração assistida com árvores já estão em andamento. “Temos de compreender a adaptação climática em outras coníferas para que possamos abordar as árvores que estão se tornando incompatíveis” no seu ambiente, disse Sally Aitken, uma professora de ciência de florestas e conservação da Universidade da Colúmbia Britânica. Isso informará melhores estratégias de manejo, disse ela, e nos capacita a “plantar árvores mais propensas a prosperar e se adaptarem mais rapidamente às mudanças climáticas”.

Fonte: Yale Enviroment 360

Anúncios

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s