Quais as consequências a longo-prazo da perda de biodiversidade?

Estudo de mais de 20 anos sugere que os efeitos da perda de biodiversidade são dependentes do contexto. Ou seja, ecossistemas distintos respondem de diferentes maneiras à perda de biodiversidade, e nós ainda temos muito o que aprender.

Desde criança, sempre sonhei com matas densas, cheias de bichos e plantas das mais variadas cores, formas e tamanhos. Por vezes, esses sonhos eram ricos de uma sensação interminável de aventura e descoberta: em cada direção havia algo novo a conhecer e se encantar. Nas manhãs após esses sonhos, acordar era um choque de realidade, pois as paredes quase brancas do meu quarto estavam muito aquém da riqueza desses universos que deixava para trás. Para os amantes da natureza como eu, imaginar essas paisagens é tarefa fácil. Hoje, como bióloga, vejo na prática que estudar a diversidade da vida é tão fascinante quanto desvendá-la em meus sonhos, e os processos que geram essa imensa biodiversidade na natureza são ainda mais criativos do que a minha imaginação de criança.

Hoje conhecemos algo em torno de 260.000 espécies de plantas e quase 2 milhões de espécies animais, além de milhares de espécies de fungos e incontáveis espécies de bactérias. Mas, alguns cientistas estimam que ainda desconhecemos algo em torno de 86% e 91% das espécies existentes nos ambientes terrestres e nos oceanos respectivamente! Esses números são, ao mesmo tempo, impressionantes e assustadores. Impressionantes, pois se a diversidade conhecida já é fascinante e os usos que dela fazemos incontáveis, é instigante imaginar que ela representa menos (muito menos!) da metade de tudo que existe na natureza.

Mas, esses números são também assustadores porque com as taxas atuais de extinção de espécies e destruição de ambiente naturais cientistas calculam que até 54% das espécies poderão ser extintas na próximas décadas. Frente a esse cenário não muito otimista, o estudo da biodiversidade e dos impactos causados pela sua perda são imperativos.

Os efeitos da perda de biodiversidade no funcionamento das comunidades ecológicas é um tema largamente estudado na ecologia. No entanto, vários aspectos importantes dos efeitos ecossistêmicos de longo-prazo da perda de biodiversidade ainda permanecem sem resposta. Um deles diz respeito a como esses efeitos são dependentes do contexto ambiental. Por exemplo, qual o efeito da perda de biodiversidade em diferentes comunidades vegetais? E como nem toda perda de biodiversidade se dá de forma semelhante, qual o efeito da perda de diferentes números de espécies na comunidade? A diversidade de comunidades vegetais é capaz de tamponar a variabilidade ambiental decorrente de perturbações externas ou flutuações nas condições ambientais?

Para tentar responder essas perguntas, cientistas estudaram os efeitos a longo prazo da perda de biodiversidade em 30 ilhas florestadas dos lagos Hornavan e Uddjaure, no norte da Suécia. Nessa região, a principal perturbação ambiental é o fogo que ocorre naturalmente, decorrente de tempestades de raios: ilhas maiores tendem a sofrer mais queimadas do que ilhas menores, criando um gradiente natural de perda de biodiversidade entre as ilhas de grande (com mais de 1.0 hectare), médio (entre 0.1 e 1.0 hectare) e pequeno porte (com menos de 0.1 hectare). Nessas ilhas, os pesquisadores ativamente removeram, em diferentes combinações, três das principais espécies do sub-bosque local (Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea e Empetrum hermaphroditum) (Figura 2), utilizando o gradiente natural de diversidade das diferentes ilhas. Em algumas ilhas, essas espécies chegaram a representar 98% do sub-bosque. Além disso, em geral, ilhas de maior porte apresentaram também maior produtividade e maior fertilidade dos solos, enquanto as ilhas menores apresentaram menor produtividade e fertilidade. Assim, o gradiente naturalmente formado simulou as variadas condições nas quais a perda de biodiversidade foi estudada pelos pesquisadores.

 

 

Figura 2 – (a) Localização dos lagos Hornavan e Uddjaure, ao norte da Suécia. (b) Vaccinium myrtillus (Photo: Anneli Salo, https://www.google.com/search?q=Vaccinium+myrtillus&client=firefox-b-1&tbm=isch&source=lnt&tbs=sur:fc&sa=X&ved=0ahUKEwiQ06207qbbAhXNHTQIHURyAygQpwUIIA&biw=1138&bih=501&dpr=1.2#imgrc=DHc10hLDxVnvPM:; (c) Vaccinium vitis-idaea (Photo: Arto J, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lingonberry_(Vaccinium_vitis-idaea)_-_panoramio.jpg); (d) Empetrum hermaphroditum (Photo: Dawn Endico,  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Empetrum_nigrum_Denali_AK.jpg).

Um dos aspectos principais desse estudo é que ele foi conduzido em comunidades naturais, em contraste com os estudos anteriores a respeito do papel da biodiversidade no funcionamento dos ecossistemas, geralmente realizados em ambientes altamente controlados e em comunidades aleatoriamente construídas. Nesse trabalho, os autores estudaram os efeitos a longo prazo da perda de biodiversidade na biomassa da comunidade vegetal e na variabilidade temporal dessa biomassa por um período de 20 anos. Ou seja, eles observaram a capacidade das comunidades de plantas em incorporar matéria orgânica após a remoção de uma, duas ou três das espécies vegetais dominantes do sub-bosque, e estudaram também como essa incorporação de biomassa variou ao longo do tempo.

Os autores confirmam o fato de que a perda de espécies nas diferentes ilhas reduz significativamente a biomassa vegetal das comunidades. Mas, contrário aos achados anteriores a esses estudos altamente controlados, os dados sugerem que esse efeito não necessariamente aumenta com o tempo, provavelmente devido a respostas compensatórias de outras espécies da comunidade. Porém, essas respostas compensatórias dependem largamente das interações entre as espécies locais e do contexto ecológico. Ou seja, o efeito da perda de biodiversidade na biomassa de comunidades vegetais decresce com o tempo, e esse decréscimo é mais evidente em comunidades menos produtivas e menos férteis.

Outro dado interessante é que a perda de diferentes espécies acarretou um aumento na variabilidade temporal da biomassa dessas comunidades, e esse efeito foi observado em maior intensidade nas comunidades mais produtivas e nas ilhas mais férteis. Ou seja, em áreas de maior produtividade, a biomassa sofreu, decorrente da perda de biodiversidade, as maiores variações ao longo desses 20 anos, quando comparado as áreas de menos produtividade.

Em geral, o impacto negativo da perda de biodiversidade nas diversas ilhas estudadas foi dependente da espécie removida e da possibilidade de compensação pelas espécies remanescentes locais. Isso sugere que as repostas ecossistêmicas à perda de espécies depende sobremaneira do contexto ambiental. Nesse caso, um ecossistema seria resiliente à perda de espécies apenas se outras espécies locais fossem capazes de ocupar o nicho deixado pela(s) espécies eliminada(s). Ilhas maiores, ou áreas em contato próximo com outras regiões seriam capazes de suprir novas espécies para a comunidade, e, portanto mais resilientes a perda de espécies.

Com base no que já sabemos hoje, tanto de observações de campo quanto de estudo experimentais, parece inquestionável a importância da biodiversidade para a manutenção da saúde dos ecossistemas e, em última análise, de nós humanos. Há muitas décadas, a comunidade científica nacional e internacional aponta para a necessidade de preservação da biodiversidade, principalmente em um país como o nosso, que abriga uma quantidade impressionante de espécies, muitas das quais pouco ou nada estudadas. Mas, a despeito do que apontam os mais variados estudos, o Brasil parece, infelizmente, remar contra a maré.

Notícias na última semana anunciaram o provável nome do novo presidente do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), um dos principais órgãos ambientais do país, responsável pela criação, gestão e preservação de áreas de proteção ambiental no Brasil. O ICMBio gere, respectivamente, 9% e 24% dos territórios continental e marinho nacionais. O novo presidente, se for realmente confirmado, não parece possuir qualquer formação em gestão socioambiental, e sua indicação resulta, possivelmente, de uma negociata política. Infelizmente, ainda abordamos as questões ambientais de maneira pouco séria e um tanto inconsequente, em completo desalinho com o que apontam as pesquisas e a comunidade científica.

Se quisermos evitar surpresas futuras, precisamos levar a preservação da biodiversidade a sério, para que possamos através de mais estudos, como o relatado aqui, entender os efeitos de longo prazo da perda de espécies. A grande parte desses estudos vêm sendo realizados em ambientes temperados, com número relativamente pequeno de espécies, e ainda pouco sabemos a respeito dos efeitos da perda de espécies em ambientes tropicais.

Ana Almeida

(California State University East Bay)

Para saber mais:

Liu, J. et al. 2018. How does habitat fragmentation affect the biodiversity and ecosystem functioning relationship? Landscape Ecology, 33: 341-352.

Maynard, D.S.; et al. 2017. Competitive network determines the direction of the diversity-function relationship. PNAS, 114(43): 11464-11469.

Plimm, S.L. et al. 2014. The biodiversity of species and their rates of extinction, distribution, and protection. Science, 344: 1246752-1 – 1246752-10.

Novos inimigos invisíveis

Cientistas descobrem mais de 200 novas espécies de vírus de RNA em vertebrados, a partir de uma ampla busca por esses vírus em répteis, anfíbios e peixes.

Todos nós que crescemos durante a década de 1980 fomos de alguma forma marcados pelo início da epidemia de AIDS: o desconhecimento, o medo, e o preconceito marcavam então o cenário nacional e internacional. Foi apenas em 1984 que o vírus HIV foi isolado, dando início aos estudos da biologia viral e ao desenvolvimento de terapias antirretrovirais

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Em busca da vida eterna

Em amplo estudo sobre a expectativa de vida dos ratos-toupeira-pelados, cientistas revelam que esses roedores desafiam a lei que rege o envelhecimento biológico, pois suas taxas de mortalidade não se alteram com a idade.

A morte é uma verdade inexorável para qualquer ser humano. A certeza da morte está sempre presente nos nossos inconscientes e contribui de forma importante para as sensações de ansiedade que sentimos no nosso cotidiano, como argumenta Irvin D. Yalom em sua obra “Staring at the Sun: Overcoming the Terror of Death”, traduzida para o português, em 2008, sob o título “De frente para o Sol”.

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Vida semissintética é uma realidade cada vez mais próxima de nós

Cientistas são capazes de expandir o código genético e criar bactérias semissintéticas

O desejo de criar vida em laboratório a partir de moléculas não-vivas, ou de modificar organismos vivos com um objetivo específico, sempre povoou a mente de muitos de nós. Entre escritores, por exemplo, esse desejo se expressa nas mais mirabolantes histórias de ficção científica, nas quais personagens semi-humanos adquirem novas habilidades através da expansão do corpo por meio de aparatos tecnológicos. 

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O segredo das ervilhas: as plantas também aprendem!

Pesquisadores estudam condicionamento clássico em plantas e resultados apontam que as plantas são capazes de aprender por associação.

As plantas tiveram e seguem tendo um papel fundamental no estabelecimento e na manutenção da vida na Terra.  Durante a evolução do nosso planeta, os primeiros seres fotossintetizantes, chamados de cianobactérias, que surgiram há aproximadamente 2.5 bilhões de anos,  e modificaram definitivamente o ambiente terrestre devido à liberação de oxigênio livre (O2) na atmosfera, evento que ficou conhecido como o Grande Evento de Oxigenação. Esse evento teve consequências importantes para a vida na Terra, dentre as quais a formação da camada de ozônio (O3), assim como a morte de vários organismos que não eram capazes de metabolizar o oxigênio (através da respiração celular), conhecidos como anaeróbicos obrigatórios.  A linhagem que deu origem às plantas evoluiu a partir de eucariotos fotossintetizantes, resultantes da endossimbiose  dessas células com cianobactérias de vida livre. Para saber mais sobre a evolução de células eucarióticas veja o post do Darwinianas aqui. Além de servirem como uma das principais fontes da nossa alimentação, as plantas também fornecem diversos outros produtos de origem vegetal e têm efeito considerável no clima e um papel fundamental em todos os ecossistemas. Continue Lendo “O segredo das ervilhas: as plantas também aprendem!”

As estripulias do genoma

Cientistas publicam sequência do genoma da aranha doméstica comum (Parasteatoda tepidariorum) e descobrem a presença de eventos de duplicação completa do genoma nas aranhas e famílias aparentadas

O termo ‘genoma’ exerce em muitos um grande fascínio. Em termos biológicos, o genoma é o conjunto de todas as moléculas de DNA (ácido desoxirribonucleico) de um organismo, cada uma dessas moléculas constituindo um cromossomo, juntamente com outras moléculas, como as proteínas. As moléculas de DNA são componentes fundamentais dos processos de produção de proteína pelas células dos organismos vivos e são, também, hereditários, ou seja, transmitidos de uma geração à outra. Portanto, participam de processos fundamentais para a manutenção da vida. Além disso, alterações nessas moléculas podem estar, muitas vezes, ligadas a disfunções e doenças.

Desde a publicação da sequência do genoma humano em 2001, as promessas acerca das possibilidades de conhecimento e resolução dos problemas humanos, desde doenças a traços do comportamento, criaram uma falsa percepção de que o sequenciamento do genoma representaria a chave para abrir as portas da natureza humana. Mais de 15 anos depois, percebemos que, apesar dos avanços no conhecimento que temos a respeito da organização e do funcionamento do genoma, muitas perguntas ainda estão sem resposta. Longe de ser surpreendente, isso é natural e esperado, dado que processos patológicos ou características comportamentais envolvem muitos outros níveis de organização da matéria viva do que apenas o conhecimento da sequência de nucleotídeos que forma o genoma. Continue Lendo “As estripulias do genoma”

O futuro é um deserto

Estudos apontam que as florestas secas ocupam hoje uma área semelhante àquela ocupada pelas florestas úmidas, e sofrerão impacto significativo das mudanças climáticas até o final do século XXI.

Biomas de zonas áridas cobrem mais de 40% da superfície terrestre atualmente. Essas regiões caracterizam-se, principalmente pela falta de água, resultado de chuvas irregulares e escassas. Apesar da pouca importância dada a esses biomas, assunto discutido em uma postagem anterior (As Florestas Esquecidas), as zonas áridas abrigam 7 dos 25 hotspots de biodiversidade mundiais.  Continue Lendo “O futuro é um deserto”