Evolução pode ter um impacto significativo na estabilidade e pontos de rutura dos ecossistemas

Os biólogos da Universidade de Monash descobriram que a evolução pode ter um impacto significativo na estabilidade e nos pontos de rutura dos ecossistemas, potencialmente causando o seu colapso precoce ou ajudando na sua recuperação.

O estudo, liderado pelo candidato a doutoramento Chris Blake e pelo Professor Associado Mike McDonald da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Monash, e publicado na revista Nature Ecology and Evolution, fornece as primeiras provas experimentais de que os processos evolutivos podem influenciar os pontos de rutura dos ecossistemas.

A equipa desenvolveu uma comunidade microbiana durante 4.000 gerações, oferecendo conhecimentos críticos para a gestão de ecossistemas maiores que enfrentam ameaças ambientais.

“Muitos ecossistemas, como os recifes de coral, estão a aproximar-se de limiares críticos em que mesmo pequenas alterações ambientais podem levar a mudanças dramáticas e à perda de biodiversidade”, afirma o Professor Associado McDonald.

“A nossa investigação mostra que estes pontos de rutura não são estáticos; podem evoluir, o que significa que os ecossistemas podem entrar em colapso mais cedo ou resistir mais tempo do que o esperado”, acrescenta.

A experiência da equipa envolveu a orientação da evolução de comunidades microbianas, especificamente levedura e E. coli, durante 4000 gerações.

Ao acompanhar a estabilidade ecológica antes e depois da co-evolução, descobriram que a evolução pode alterar drasticamente o comportamento do ponto de viragem.

O aumento da competição entre os membros evoluídos da comunidade levou a um colapso mais cedo, mas quando os micróbios evoluíram para resistir ao stress ambiental, adaptaram-se rapidamente, atrasando o ponto de rutura.

Modelo matemático

Um modelo matemático desenvolvido juntamente com as experiências demonstrou como as alterações de caraterísticas específicas afetam a resiliência ecológica, reforçando os resultados experimentais de que a adaptação de espécies-chave pode, de facto, alterar o ponto de rutura de um ecossistema.

“Esta descoberta sugere que poderíamos utilizar estratégias evolutivas para reforçar a resiliência de ecossistemas microbianos cruciais – como os que existem em hospedeiros vegetais e animais – contra as alterações ambientais induzidas pelo homem”, afirma Blake.

As implicações deste estudo vão para além dos micróbios.

Dado que as atividades humanas continuam a perturbar os ecossistemas em todo o mundo, estas descobertas sugerem que as abordagens evolutivas podem aumentar a resistência dos ecossistemas ameaçados.

“As nossas descobertas indicam que, para criar resiliência de forma eficaz, estratégias como a evolução dirigida ou a engenharia genética devem centrar-se no aumento da tolerância às alterações ambientais, mantendo simultaneamente um crescimento populacional estável e uma dinâmica interespécies”, acrescenta Blake.

Apesar destas perspectivas promissoras, os investigadores referem que são necessários mais estudos para aplicar estas conclusões a ecossistemas mais complexos com várias espécies.

Estes resultados mostram a importância de considerar os processos evolutivos na avaliação da estabilidade dos ecossistemas e na previsão de pontos de rutura.

À medida que as alterações climáticas e as pressões ambientais aumentam, esta investigação oferece novas estratégias de conservação e gestão dos ecossistemas.