Como prever a extinção em nosso extremo novo normal

 

Como prever a extinção em nosso extremo novo normal

O modelo pode ajudar a prever o que acontecerá às espécies de animais ou plantas quando houver mais ondas de calor, quando as ondas durarem mais ou quando as ondas de calor típicas afetarem áreas maiores. (Crédito: Zack / Flickr)

Diante de mudanças sem precedentes, animais e plantas estão se esforçando para acompanhar - com resultados variados. Um novo modelo ajuda a prever o que poderia levar as espécies à extinção.

"É difícil prever como os organismos responderão a mudanças em eventos extremos, porque esses eventos tendem a ser, por definição, bastante raros", diz Carlos Botero, professor assistente de biologia da Universidade Washington em St. Louis.

"Mas podemos ter uma idéia muito boa de como qualquer espécie pode responder às mudanças atuais nesse aspecto do clima - se prestarmos atenção à sua história natural e tivermos uma idéia do regime climático que ela passou no passado".

O novo normal'

O furacão Dorian é o exemplo mais recente de uma tendência assustadora. Eventos climáticos extremos estão se tornando mais frequentes, mais severos e mais difundidos como conseqüência das mudanças climáticas. O novo fornece insights importantes sobre como diferentes espécies podem se sair sob esse novo normal.

Para o estudo em Ecologia e EvoluçãoBotero trabalhou com seu ex-aluno Thomas Haaland, agora um pós-doutorado na Universidade de Zurique, para desenvolver um modelo evolutivo de como as populações respondem a raros extremos ambientais. (Pense: inundações no ano 500.) Esses eventos raros podem ser complicados para a evolução, porque é difícil se adaptar aos perigos que quase nunca são encontrados.

Por meio de simulações em computador, Haaland e Botero descobriram que certas características e experiências emergiram como principais indicadores de vulnerabilidade.

Especificamente, eles encontraram:

  • As espécies que se reproduzem uma única vez na vida tendem a evoluir comportamentos ou morfologias conservadoras, como se esperassem experimentar sempre um extremo ambiental.
  • Por outro lado, espécies nas quais um único indivíduo pode se reproduzir várias vezes e em diferentes contextos (por exemplo, um pássaro que nidifica várias vezes em uma estação e em diferentes árvores), a evolução favorece o comportamento como se extremos ambientais simplesmente nunca acontecessem.

A principal percepção desse novo modelo é que as espécies pertencentes à categoria anterior, “conservadora”, podem se adaptar facilmente a extremos mais frequentes ou generalizados, mas têm problemas para se ajustar quando esses extremos se tornam mais intensos. O oposto é verdadeiro para as espécies da última categoria "sem cuidados".

Haaland e Botero também descobriram que fatores que aceleram a evolução das características geralmente dificultam - e não favorecem - a adaptação a eventos de seleção raros. Parte do motivo: Altas taxas de mutação tendem a facilitar o processo de adaptação às condições normais durante os longos intervalos entre extremos ambientais.

"Nossos resultados desafiam a ideia de que espécies historicamente expostas a ambientes mais variáveis ​​são mais adequadas para lidar com as mudanças climáticas", diz Botero.

“Vemos que mudanças simples no padrão e na intensidade dos extremos ambientais podem ser letais, mesmo para populações que sofreram eventos semelhantes no passado. Esse modelo simplesmente nos ajuda a entender melhor quando e onde podemos ter um problema. ”

Prever extinção de extremos

A estrutura simples que Haaland e Botero descrevem pode ser aplicada a qualquer tipo de extremo ambiental, incluindo inundações, incêndios, ondas de calor, secas, períodos de frio, tornados e furacões - todos e qualquer um dos quais pode ser considerado parte do "novo normal" das Alterações Climáticas.

Tome calor extremo como um exemplo. O modelo pode ser usado para prever o que acontecerá às espécies de animais ou plantas quando houver mais ondas de calor, quando as ondas durarem mais ou quando as ondas de calor típicas afetarem áreas maiores.

“Regiões nas quais as ondas de calor costumavam ser raras e irregulares provavelmente hospedam principalmente espécies que não apresentam adaptações visíveis ao calor extremo”, diz Botero. “Nosso modelo indica que as maiores ameaças de extinção nesses locais específicos serão, portanto, ondas de calor mais freqüentes ou generalizadas, e que as espécies de maior preocupação nesses locais serão endêmicas e espécies com pequena distribuição geográfica.

"Inversamente, áreas em que as ondas de calor eram historicamente comuns e generalizadas podem hospedar espécies que já apresentam adaptações ao calor extremo", acrescenta Botero. "Nesse caso, nosso modelo sugere que os habitantes típicos desses lugares provavelmente serão mais vulneráveis ​​a temperaturas mais altas do que a ondas de calor mais longas ou mais difundidas".

Anoles, por exemplo

O novo modelo fornece aos gerentes de vida selvagem e organizações de conservação uma visão das possíveis vulnerabilidades de diferentes espécies, com base em avaliações relativamente simples de suas histórias naturais e ambientes históricos.

Por exemplo, um Estudo 2018 Colin Donihue, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Washington, descobriu que os lagartos de Anolis no Caribe tendem a desenvolver toepads maiores e comprimentos de membros mais curtos em resposta a furacões, porque essas características os ajudam a se agarrar melhor aos galhos durante ventos fortes.

O novo modelo sugere que, embora seja improvável que esses lagartos sejam afetados por furacões mais frequentes, suas populações podem enfrentar uma ameaça significativa de extinção se os furacões futuros se tornarem mais intensos. Uma possível solução para esse problema pode ser fornecer refúgios eólicos em toda a ilha para permitir que partes da população escapem de ventos de intensidade muito alta, sugere Botero.

“Embora seja improvável que essa ação simples de conservação mude completamente o equilíbrio de uma resposta evolutiva 'conservadora' para uma 'livre de cuidados' a eventos extremos, ela pode, no entanto, reduzir a maior vulnerabilidade dessas populações de lagartos 'conservadores'”, diz Botero. "Isso pode lhes dar tempo suficiente para acumular mudanças evolutivas suficientes nos dedos dos pés e nos membros para atender às novas demandas de seu habitat alterado".

Fonte: Universidade de Washington em St. Louis

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