Extinção em massa: quem morre e quem sobrevive depende da teia alimentar

Os especialistas dão-lhe o nome de Grande Morte (Great Dying, na expressão em inglês). Aconteceu num piscar de olhos geológico, há 252 milhões de anos, quando um vasto evento vulcânico na Sibéria cuspiu gases nocivos e uma quantidade de lava suficiente para formar um novo continente do tamanho da Europa.

O ar tornou-se mais quente e mais seco, os incêndios assolaram a paisagem e o oceano tornou-se tóxico. Em poucas dezenas de milhares de anos, perderam-se 90% das espécies marinhas e três quartos da vida terrestre. “Foi devastador”, diz o paleontólogo Peter Roopnarine. “Nunca a vida na Terra esteve tão perto de desaparecer por completo.”

Mas os cientistas ainda têm muitas perguntas acerca do que aconteceu durante a Grande Morte, formalmente conhecida como a extinção em massa do fim do Pérmico. Quais foram às primeiras espécies a desaparecer? Quando é que os ecossistemas colapsaram totalmente? Quem morreu, quem sobreviveu – e por quê?

Roopnarine pensa ter encontrado uma pista: a ideia de que a estabilidade da teia alimentar – essa complexa hierarquia de quem come quem – seria capaz de proteger as espécies quando um desastre acontece. Pelo menos durante algum tempo.

As questões relativas à sobrevivência das espécies tornaram-se mais prementes nos últimos anos, à medida que um número cada vez maior de cientistas tem vindo a acreditar que o planeta poderia estar a encaminhar-se rapidamente para outra extinção em massa – desta vez provocada pelos seres humanos.

Se de facto a vida na Terra for levar outro golpe trágico, a melhor maneira de se preparar parece consistir em saber como se desenrolaram, no passado, situações semelhantes. Esses eventos de extinção em massa representam, como gosta de frisar Roopnarine, “experiências naturais” que põem à prova a capacidade de sobrevivência das espécies.

O único problema é que, no fim do Pérmico, não havia lá ninguém para tirar apontamentos (os polegares oponíveis demorariam 247 milhões de anos a evoluir, e seria preciso esperar mais uns milhões de anos ainda até alguém inventar o papel).

Foi por isso que Roopnarine, o curador de geologia da Academia das Ciências da Califórnia, e o paleobiólogo Kenneth Angielczyk, curador associado do Museu Field de Chicago, reconstruíram eles próprios, minuciosamente, aquela antiga “experiência” utilizando dados fósseis e modelos de computador. Algo que ninguém tinha feito até aqui. Os seus resultados, publicados na revista Science, fornecem alguns indícios sobre como a vida consegue gerir crises de proporções monumentais.

A chave da sobrevivência parece residir nas teias alimentares, as complicadas interações que todos nós já mapeámos com certeza na escola. Elas ilustram como as espécies de um ecossistema arranjam comida – evitando ao mesmo tempo tornar-se comida para outros. Ora, segundo estes autores, uma teia alimentar estável pode proteger uma comunidade das catástrofes ambientais – e até da perda de algumas espécies.

As melhores teias alimentares são como um prédio bem construído: mesmo que um tijolo se desfaça, ou seja, removido, a estrutura no seu conjunto permanece sólida. E só quando algo de realmente traumático acontece – quando, por exemplo, se perdem demasiadas espécies ou uma espécie-chave desaparece – é que a coisa toda se desmorona.

Olhando para fósseis com 250 milhões de anos de idade, provenientes da bacia do Karoo, na África do Sul – uma região conhecida pelas suas quintas de criação de animais de caça e o seu registo fóssil em excelente estado de conservação – Roopnarine e Angielczyk reconstituíram as teias alimentares do Pérmico anteriores à extinção em massa. Para isso, começaram por fazer um trabalho no terreno naquela vasta e quase desértica zona varrida pelos ventos. E depois, sentados em frente a um computador num laboratório norte-americano, tentaram mapear quem comia o quê naquele antigo mundo.

Numa segunda fase, desmontaram essas teias alimentares e reformularam-nas, obtendo novas configurações, para ver como outras teias alimentares possíveis responderiam a um cataclismo. Um pouco à maneira de alguém que, deitando fora as instruções do kit de montagem de uma secretária, por exemplo, constrói no seu lugar um carrinho de apoio de mesa.

Resultado notável: foi à cadeia alimentar do mundo real que demonstrou ser a combinação possível mais resiliente de espécies que viviam naquela altura. Por outras palavras, foi a partir do manual de instruções da natureza que se construíram os sistemas mais estáveis.

“Parecer ter havido uma manutenção permanente da resiliência”, diz Angielczyk. “Mesmo se algum desastre viesse a atingir algumas espécies, isso não iria afetar as outras.”

E mesmo quando confrontados com a fase inicial da extinção em massa do fim do Pérmico, numa altura em que os pequenos animais já estavam a morrer em grandes quantidades, as teias alimentares permaneceram sólidas. Se o vulcanismo que desencadeou a extinção não tivesse durado tanto tempo (cerca de um milhão de anos), alguma vida poderia ter conseguido escapar incólume à catástrofe.

Só que nem as teias alimentares mais estáveis conseguem resistir a um milhão de anos de secas, fogos florestais, de acidificação dos oceanos e de alterações climáticas descontroladas. E a dada altura, as plantas – que eram o alicerce das teias alimentares do Karoo – começaram a desaparecer. Dos 50 géneros (grupos de espécies) que existiam no Karoo antes do evento, apenas cinco emergiram dessa segunda fase de extinções.

Porém, o mundo que essas espécies viram então surgir era muito menos agradável do que o mundo que tinham deixado para trás. Embora novas espécies tivessem depressa emergido para preencher o vácuo deixado pelos seus extintos predecessores, muitas acabariam rapidamente por morrer.

De facto, essas teias alimentares “reconstituídas” eram muito menos estáveis do que as que tinham perdurado durante o período Pérmico – o que mostra que não bastam umas quantas espécies novas para reconstruir um ecossistema. As interacções tinham primeiro de evoluir e de melhorar. E seriam precisos três a cinco milhões de anos para que a vida na Terra conseguisse novamente assentar, dando origem à idade dos dinossauros.

“O que está a acontecer hoje é diferente da extinção em massa de há 250 milhões de anos”, diz Roopnarine. “Em termos de exploração excessiva de recursos, de alterações climáticas, de perda de habitats e de destruição da natureza, estamos a ir muito para além da experiência vivida por qualquer outra espécie.”

Mas o que sabemos, acrescenta, é que a melhor maneira de prever a sobrevivência dos ecossistemas é olhar para a estabilidade da sua teia alimentar: Quem come quem? Quais são as espécies que asseguram a coesão do conjunto? Quais são as espécies que um ecossistema pode perder sem grande impacto, tal como aconteceu com os pequenos vertebrados das teias alimentares do fim do Pérmico?

Proteger um animal de quem todos gostamos – como o panda-gigante ou o bisonte-americano – poderia revelar-se fútil se não protegermos ao mesmo tempo a comunidade à qual pertencem. “Não se trata apenas de preservar as espécies, trata-se de preservar as suas interações”, diz Roopnarine. “Mas isso significa que temos de perceber essas interações.”

Atualmente, as teias alimentares modernas ainda são algo misteriosas, acrescenta. E quando as conseguimos perceber, isso acontece muitas vezes depois de alguma coisa ter corrido mal – como no caso dos recifes de corais das Caraíbas. E então, já é tarde demais para fazer seja o que for.

O registo fóssil dos últimos 20.000 a 30.000 anos – que nos parece uma eternidade, mas representa apenas um instante em termos geológicos – está recheado de esqueletos de espécies extintas por predadores humanos ou pela destruição dos habitats: o mamute-lanudo, o dodó, o dugongo-de-steller. Do ponto de vista da paleontologia, “isto tem certamente o aspecto de algo do tipo extinção em massa”, diz Angielczyk.

Se quisermos ter a certeza de que as espécies existentes vão sobreviver às pressões da vida moderna, temos de perceber o que mantém estáveis as comunidades modernas. E, entretanto, “temos de ser muito cautelosos”, alerta Angielczyk. Não sabemos o que é que poderia vir a desencadear a próxima Grande Morte.

Exclusivo The Washington Post/PÚBLICO

SLOSS

Uma revolução na ciência biológica se deu quando o proeminente matemático Robert MacArthur e o biólogo especialista em formigas O. Wilson se juntaram para estudar a dinâmica da biodiversidade em ilhas. Com auxílio da matemática e exaustivos trabalhos de campo foi possível chegar a modelos matemáticos que previam e explicavam o comportamento da ocupação, extinção e dinâmica da biodiversidade nas ilhas. Os estudos foram realizados em várias ilhas pelo mundo afora.

Para se ter idéia da complexidade dos estudos, minúsculas ilhas foram cobertas com lonas e fumigadas com brometo de metila para que se desse cabo de todos os seres que a ocupavam. Anteriormente, porém foram inventariadas as espécies que lá viviam. Após a fumigação com gás mortal apenas as árvores permaneceram vivas. Iniciou-se o levantamento das espécies que voltaram a ocupar a ilha onde foram medidas por anos as taxas de ocupação. Levantados os dados as equações e gráficos eram montadas e novamente testado o modelo em campo. Assim estabeleceu-se um padrão que fez com que a nova ciência da biogeografia fosse conhecida pelos seus padrões tais como: Tamanho X diversidade / Proximidade entre ilhas X diversidade / Formato X Diversidade, Turnover etc.

Logo se percebeu que o efeito de ilhas não se daria apenas em ilhas propriamente ditas perdidas no oceano. Um fragmento florestal cercado por soja também deveria ter os mesmos padrões propostos por MacArthur e Wilson? Assim o conceito de insularidade ampliou-se para qualquer ambiente que por algum motivo estivesse isolado da porção maior.

Eu estava estudando isso quando um sobrinho me falou que iria morar em uma ilha isolada que não acompanharia a “manada”, pois assim estaria resguardado da destruição ambiental. Pensei será? Que tamanho terá essa ilha? Ironicamente ainda pensei no Turnover (Será que quando ele entrar nesta ilha alguém sairá?). E será que o homem moderno ainda permite ambiente equilibrado?

Diamont Jared ecólogo dos mais proeminentes lançou um livro: “The island dilemma; Lessons of modern biogeographic studies for the desing of natural reserves“ (O dilema das ilhas; Lições de estudos biogeográficos modernos para o delineamento de reservas naturais)

Segundo Dianmond já que a teoria do equilíbrio das ilhas estava dominada seria uma importante ferramenta para demarcar os limites das reserva e parque naturais. Poderíamos saber que tamanho a preservar para se manter o equilíbrio da biodiversidade. Depois de toda sua argumentação lógica a conclusão que chegou foi de que:

·         Uma Reserva grande pode abrigar mais espécies em equilíbrio do que uma reserva pequena.

·         Uma reserva localizada próxima de outras reservas pode abrigar mais espécies do que reserva remota.

·         Um grupo de reservas tenuamente ligadas entre si – ou pelo menos, proximamente agrupadas – poderá abrigar mais espécies do que um grupo de reservas separadas ou ordenadas em linha reta. (Olha ai a importância dos corredores ecológicos)

·         Uma reserva redonda conterá mais espécies que uma alongada.

Estes princípios foram apresentados também graficamente e deram o que falar no mundo científico. A conceituada revista “Nature” publicou vários artigos de cientistas especializados a favor e contra os princípios propostos principalmente no mais controverso, pois graficamente Diamond mostrava que quatro pequenas ilhas era piores (em termos de diversidade) que uma grande ilha com o mesmo tamanho da soma das quatro.

Assim nasceu a sigla: SLOSS (“single large or several small”) – Uma grande ou várias pequenas.

O debate SLOSS é duplamente interessante:

1 – Qual a estratégia ideal para projetar reservas naturais?

2 – O que diz a teoria do equilíbrio sobre a estratégia ideal para projetar reservas naturais?

Os argumentos de um lado e outro quanto ser uma maior em detrimento de várias pequenas era acalorado e deixam duvidas:

Várias pequenas poderiam oferecer proteção a alguma catástrofe qualquer, como um invasor predador, um incêndio florestal, um vulcão. Ocorrendo em uma não necessariamente ocorreriam em todas. Assim se tais catástrofes ocorressem em uma única reserva grande poderia erradicar populações inteiras. O lema era: “Não coloque todos os seus ovos em uma única cesta”

Já a argumentação do outro lado dizia que uma grande reserva protegeria seu interior com mais segurança enquanto as várias pequenas sofreriam mais interferência em suas fronteiras. Uma grande reserva seria também mais protetiva a grandes predadores e etc.

Chegou a alguma conclusão? Tem assunto neste SLOSS para dar com pau,

Nossas reservas quando são demarcadas levam prioritariamente outros aspectos que não os princípios científicos tais como: Recurso financeiro, oportunidade, política de governo etc...

Assim fica ainda mais evidente que a política de corredores ecológicos deveria ser a política legal de maior importância em detrimento a reservas legais ilhadas. Também se desenvolve o conceito de conservacionismo comunitário onde a conservação não se deve restringir a parques e unidades legalmente estabelecidas, mas também na paisagem rural, uma vez que apenas 4% das áreas do planeta estão protegidas legalmente. Assunto para outra vez...

O pensamento mais avançado direciona a demarcação de reservas a viabilidade populacional e espécies chaves, isto é: Espécies chaves são aquelas cruciais para preservar a coexistência de uma comunidade ecológica ao longo do tempo.

Lógico esse assunto não acaba aqui tem muitas outras histórias para contar incluindo o decaimento ambiental. Também assunto para outra vez...

Voltando ao meu sobrinho, esse texto é um recado para que ele leia e não se esqueça de me levar junto para essa ilha tão sonhada e equilibrada. E seria grande ou pequena?

Estou aguardando!

RATOEIRA VIVA

Biólogos que estudam marsupiais e roedores podem recrutar assistentes de campo inusitados: corujas. Altamente qualificada é a suindara (Tyto furcata), caçadora exímia de pequenos mamíferos (a ponto de ser apelidada de “ratoeira que voa”) que existe em praticamente todo o Brasil. São auxiliares eficazes porque, como outras corujas, comem as presas inteiras e depois regurgitam ossos e pelos numa bolota seca. Um grupo da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), coordenado pelo biólogo Yuri Leite, analisou o DNA extraído de regurgitados de suindara encontrados no sul do Pará, na fronteira com Mato Grosso e Tocantins, às margens do rio Araguaia – uma região de transição entre Cerrado e Amazônia (Systematics and Biodiversity, maio).

FOTO: Moisés Silva Lima

 

O material foi coletado durante o doutorado da bióloga portuguesa Rita Rocha, orientado por Carlos Fonseca, da Universidade de Aveiro, e Leonora Costa, da Ufes. O material genético derivado das ossadas revelou 11 espécies de mamíferos, dos quais dois eram marsupiais novos para aquela área – até então conhecidos apenas no norte da Amazônia. Alguns dos roedores consumidos pela coruja podem pertencer a espécies desconhecidas. Diante da eficácia das aves, os pesquisadores sugerem que zoólogos sempre coletem regurgitados, um procedimento simples e que não requer cuidados especiais de armazenamento.

CACTOS EM EXTINÇÃO

Quase um terço dos cactos do mundo sofre alguma ameaça de extinção, segundo artigo publicado hoje (5/10/2015) na revista Nature Plants. A avaliação é resultado de um esforço internacional liderado pela ecóloga mexicana Bárbara Goettsch, da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN, na sigla em inglês). “A partir de workshops e grupos de trabalho que compilaram trabalhos publicados, além de nosso próprio conhecimento, foi possível avaliar a situação de quase todas as espécies da família das cactáceas que existem no mundo e todas as 260 espécies que ocorrem no Brasil”, conta a botânica Daniela Zappi, do Jardim Botânico Real de Kew, na Inglaterra. No mundo são 1.480 catalogadas, quase exclusivamente nas Américas – uma única espécie ocorre naturalmente na Ásia e na África – e apenas duas não foram incluídas no estudo por falta de dados. Além de Daniela, também participaram da avaliação os botânicos brasileiros Marlon Machado, da Universidade Estadual de Feira de Santana, na Bahia, e João Larocca, da Fundação Gaia, no Rio Grande do Sul (veja na galeria de imagens:

http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/10/05/cactos-ameacados/

      

Para quem cacto é sinônimo de Caatinga, será uma surpresa descobrir que a maior ameaça a essas plantas reside nos Pampas gaúchos. Lá existe uma diversidade de cactos pequenos, principalmente dos gêneros Parodia e Frailea, como bolotas ou cilindros espinhudos de flores vistosas. O fato de serem muito apreciadas por colecionadores é parte do problema, junto com a pecuária, a agricultura e a mineração. Mais recentemente as agressões se diversificaram, explica Larocca, com atividades como a silvicultura em larga escala e a instalação de parques eólicos. “O uso da paisagem torna mais frágeis populações que já eram pequenas”, resume.

O problema é justamente que esses cactos se distribuem em pequenas áreas dispostas como as ilhas de um arquipélago – uns aqui, outros ali. A distribuição dificulta a preservação, já que não adianta fazer um grande parque nacional ou estadual. O botânico gaúcho sugere a preservação por meio de Reservas Particulares do Patrimônio Natural (RPPNs), em que proprietários de terra seriam estimulados a manter intactas áreas onde há cactos. “Temos condições de desenvolver um projeto nessa direção, que incluiria visitas técnicas às fazendas para orientar os proprietários, mas não temos a verba para executá-lo”, lamenta Larocca. Ele ressalta que ações nessa região teriam que ser coordenadas com países vizinhos, porque a flora de cactáceas gaúchas tem mais semelhança com as da Argentina e do Uruguai do que com a do resto do Brasil.

A interface entre o Cerrado do centro-norte de Minas Gerais e a Caatinga, especialmente da Bahia, é onde está a maior diversidade de cactos no Brasil. O estudo também destaca o México pela riqueza, porém com uma proporção menor de espécies ameaçadas. Marlon Machado destaca que a região se caracteriza por alto endemismo, com plantas que só existem em um morro de pedra, ou no topo de uma montanha. Quando uma dessas áreas se torna um foco de mineração, por exemplo, pode-se perder um tipo de cacto. Na Bahia, ele também se preocupa com as espécies do Cerrado no oeste do estado, uma vegetação pouco protegida no estado que se torna cada vez mais rara. O problema está nos pequenos, coletados de forma indiscriminada para o comércio de plantas ornamentais. “Espécies mais emblemáticas, como o mandacaru e o xique-xique, são abundantes e não correm riscos.”

Daniela Zappi ressalta a ameaça da mineração. “Muitas das Cactaceae endêmicas do leste do Brasil ocorrem em substrato extremamente específico. Por exemplo, Arthrocereus glaziovii é endêmica de Minas Gerais e ocorre diretamente sobre canga”, explica, se referindo ao substrato rochoso rico em ferro. “Essa espécie era outrora comum nas imediações de Belo Horizonte, e agora se encontra ameaçada.” Segundo ela, uma grande variedade de cactos vive em substratos valiosos em termos de minério ou mesmo de pedras ornamentais.

Os pesquisadores destacam a necessidade de levantamentos abrangentes da flora para pensar em conservação, mas sem esquecer que as plantas são parte de uma rede ecológica. “Considerando que todas as cactáceas existentes são polinizadas por animais e muitas delas dependem de vertebrados para dispersão, conhecimento sobre os polinizadores e dispersores é vital para a proteção efetiva das populações”, ressalta Daniela.

Iniciativas como a capitaneada por Bárbara Goettsch são empreendimentos trabalhosos que envolvem dezenas de pesquisadores trabalhando em consonância. E são necessários, segundo a pesquisadora da IUCN. “Se queremos comparar grupos de plantas diferentes, deveríamos manter a metodologia que usamos para avaliar o risco de extinção de forma coerente”, afirma.

Fonte: Pesquisa FAPESP

Artigo científico

GOETTSCH, B, et al. High proportion of cactus species threatened with extinction. Nature Plants, artigo 15142, 5 out 2015.