Evidências da literatura científica sustentam a hipótese de que o Pleistoceno – era geológica ocorrida entre 2,5 milhões e 11,7 mil anos atrás – tenha sido uma época de mudanças climáticas radicais. Períodos muito frios e secos teriam se intercalado com outros bastante quentes e úmidos.
Em um estudo publicado no Biological Journal of the Linnean Society, pesquisadores ligados ao Programa BIOTA-FAPESP investigaram como essa variação no clima teria impactado a distribuição e o processo evolutivo de 15 espécies de aves endêmicas da Mata Atlântica.
Coordenado pela professora do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP) Cristina Yumi Miyaki, o estudo foi conduzido no âmbito do projeto “Dimensions US-BIOTA São Paulo: integrando disciplinas para a predição da biodiversidade da Floresta Atlântica no Brasil”, apoiado pela FAPESP e pelas National Science Foundation (NSF) e National Aeronautics and Space Administration (Nasa) dos Estados Unidos.
“Usamos técnicas de modelagem para comparar como era a área de distribuição dessas 15 espécies há 20 mil anos, quando ocorreu o último máximo glacial, com a área de distribuição atual. Os resultados indicam que todas as aves ocorrem atualmente em uma área menor que a do passado”, contou Miyaki à Agência FAPESP.
De acordo com a pesquisadora, a análise teve como ponto de partida a hipótese dos refúgios florestais – publicada pelo alemão Jürgen Haffer em 1969 e, de forma independente, pelo brasileiro Paulo Vanzolini poucos meses depois. Segundo essa teoria, as alterações climáticas ocorridas no Pleistoceno teriam impactado a área de distribuição das florestas tropicais, úmidas, como a Amazônia e a Mata Atlântica. Esses biomas teriam atingido seu máximo de distribuição durante os períodos quentes e úmidos e, na época do frio, teriam ficado restritos a áreas menores e fragmentadas.
Nesses fragmentos isolados, ainda segundo essa teoria, os organismos que dependem desse tipo de vegetação teriam passado a viver separados de outros da mesma espécie. Ao longo do tempo, foram se diferenciando, dando origem a novas linhagens, novas populações ou até mesmo a novas espécies.
“Essa é uma hipótese levantada para explicar a grande diversidade de organismos existentes nas florestas úmidas – maior que a observada em outros biomas”, comentou Miyaki.
Para determinar quando ocorreram os períodos úmidos e quentes ou os secos e frios, os cientistas costumam se basear em registros de sedimentos encontrados em cavernas ou registros do chamado paleopólen – um indicador do tipo de vegetação que havia em um determinado período.
“A partir desses dados geológicos e de informações biológicas – como as condições de umidade e de temperatura consideradas ideais para a ocorrência de uma determinada espécie – fazemos inferências sobre como poderia ser a área de distribuição da espécie estudada no passado”, explicou a pesquisadora.
Para simular a distribuição das espécies há 20 mil anos foram usados dois diferentes modelos: o CCSM3 (Community Climate System Model) e o MIROC (Model of Interdisciplinary Research on Climate). Já a distribuição atual foi feita com base em registros levantados em trabalhos anteriores e dados de coleções de museus.
“Os modelos mostram que, de maneira geral, a área considerada ideal para a ocorrência dessas espécies era maior no passado do que é hoje. É o que chamamos de distribuição potencial de habitat”, explicou Miyaki.
Modelo binário de distribuição de 15 espécies de aves Mata Atlântica. Para simular a distribuição das espécies há 20 mil anos foram usados dois diferentes modelos: o CCSM3 e o MIROC. Já a atual foi feita com base em registros levantados em trabalhos anteriores e dados de coleções de museus.
Análises genéticas – O passo seguinte foi avaliar, com base no sequenciamento do DNA mitocondrial, a diversidade genética e a estrutura populacional das 15 espécies incluídas no estudo: Sclerurus scansor cearensis (popularmente conhecido como vira-folhas-cearense); Thamnophilus ambiguus (choca-de-sooretama); Sclerurus scansor scansor (vira-folha); Synallaxis ruficapilla (pichororé); Automolus leucophthalmus (barranqueiro-de-olho-branco); Xiphorhynchus fuscus (arapaçu-rajado); Xiphorhynchus atlanticus (arapaçu-rajado-do-nordeste); Conopophaga lineata (chupa-dente); Conopophaga melanops (cuspidor-de-máscara-preta); Myrmoderus loricata (formigueiro-assobiador); Myrmoderus squamosa (papa-formiga-de-grota); Pyriglena leucoptera (papa-taoca-do-sul); Schiffornis virescens (flautim); Tachyphonus coronatus (tiê-preto); e Myiothlypis leucoblephara (pula-pula-assobiador).
Para isso, os pesquisadores aliaram informações genômicas registradas no GenBank, um banco público mantido pelo National Center for Biotechnology Information (Estados Unidos), e material genético coletado em trabalhos anteriores do grupo de Miyaki.
“A diversidade genética indica o grau de variabilidade de um gene existente nos indivíduos de uma mesma espécie. Isso nos permite avaliar se existe uma diferença entre grupos encontrados no sul da Mata Atlântica e aqueles localizados mais ao norte, por exemplo. Dependendo do nível de diferenciação, podemos considerar os grupos significativamente diferenciados como populações diferenciadas de uma mesma espécie”, explicou a pesquisadora.
Em seguida, os pesquisadores correlacionaram as mudanças detectadas pelos modelos na distribuição potencial de habitat, com as análises genéticas. O objetivo era entender como as mudanças na área de distribuição impactaram os processos evolutivos.
“De maneira geral, a redução na distribuição geográfica parece não ter afetado a diversidade genética dessas espécies. No entanto, observamos que cada uma delas parece responder, do ponto de vista genético, de forma um pouco diferente às mudanças no clima e à redução do habitat. Não é possível, portanto, compor uma história evolutiva única para toda essa diversidade de organismos, mesmo se focarmos apenas em aves”, avaliou Miyaki.
Para a pesquisadora, embora as grandes compilações como a deste estudo sejam interessantes para detectar tendências, não substituem o estudo detalhado de cada espécie isolada. (Fonte: Agência FAPESP)
