A mudança climática está exacerbando problemas como a perda de habitat e as oscilações de temperatura que já levaram muitas espécies animais ao limite.
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| Stickleback | peixe |
Mas os cientistas podem prever quais animais serão capazes de se adaptar e sobreviver?
Usando o sequenciamento do genoma, pesquisadores da Universidade McGill mostram que alguns peixes, como o stickleback de três pinheiros, podem se adaptar muito rapidamente a mudanças sazonais extremas. Suas descobertas podem ajudar os cientistas a prever o futuro evolutivo dessas populações.
Um tema popular de estudo entre ecologistas evolucionistas, o esgana-gata são conhecidos por suas diferentes formas, tamanhos e comportamentos - eles podem até viver tanto na água do mar quanto na água doce, e sob uma ampla gama de temperaturas. Mas o que torna essa espécie tão resistente?
Identificar a base genética das adaptações, por exemplo, para água doce ou em resposta às mudanças climáticas, pode ser um desafio.
"A versão moderna da ideia de Darwin de evolução por seleção natural postula que organismos com genes que favorecem a sobrevivência e a reprodução tenderão a deixar mais descendentes do que seus pares, fazendo com que os genes aumentem em frequência ao longo das gerações. Como resultado, as populações se adaptam ou mais adequado aos seus ambientes ao longo do tempo ",
diz o autor principal Alan Garcia-Elfring, um candidato a doutorado sob a supervisão de Rowan Barrett, o Canadá Research Chair of Biodiversity Science na McGill University.
"No entanto, esse processo tem sido tipicamente estudado retrospectivamente, em populações que se adaptaram a seus ambientes atuais há muito tempo. Isso pode dificultar a compreensão da sequência de eventos - por exemplo, quais características foram mais importantes e quando - que levou à sua adaptação ", acrescenta.
Seleção natural em tempo real
Para estudar a seleção natural em ação, os pesquisadores rastrearam seis populações de peixes stickleback três pinheiros antes e depois das mudanças sazonais em seu ambiente, usando o sequenciamento do genoma.
Sticklebacks encontrados em diferentes estuários ao longo da costa da Califórnia fornecem uma rara oportunidade de estudar a seleção natural em tempo real. Mudanças sazonais causadas por invernos chuvosos e verões secos resultam em mudanças drásticas na estrutura do habitat e no equilíbrio entre sal e água doce, e apenas os peixes capazes de tolerar essas mudanças rápidas sobrevivem na próxima estação.
Os estuários são periodicamente isolados do oceano devido à formação de bancos de areia durante os meses secos de verão.
"Essas mudanças provavelmente se assemelham às mudanças de habitat experimentadas pelas populações de stickleback quando colonizaram muitos lagos de água doce recém-criados do oceano depois que as geleiras recuaram 10.000 anos atrás", disse o professor Barrett.
"Esperamos obter informações sobre as mudanças genéticas que podem ter resultado da seleção natural há muito tempo."
Notavelmente, os pesquisadores descobriram evidências de mudanças genéticas impulsionadas pelas mudanças sazonais no habitat que refletiam as diferenças encontradas entre as populações de água doce e salgada estabelecidas há muito tempo. "Essas mudanças genéticas ocorreram em populações independentes ao longo de uma única temporada, destacando a rapidez com que os efeitos da seleção natural podem ser detectados", diz Alan Garcia-Elfring.
"As descobertas são importantes porque sugerem que podemos ser capazes de usar as diferenças genéticas que evoluíram no passado como uma forma de prever como as populações podem se adaptar a estressores ambientais como as mudanças climáticas no futuro", diz ele.
A pesquisa ressalta a importância de estudar as espécies em ambientes dinâmicos, como estuários construídos com barras, para obter uma melhor compreensão de como a seleção natural opera. Em pesquisas futuras, eles planejam investigar o quão repetíveis são as mudanças genéticas observadas, testando se elas aparecem ano após ano. Fazer isso demonstraria sua capacidade de prever com segurança o futuro evolutivo dessas populações.
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