Novas localidades levam à nova biodiversidade

RKA12C Para este vídeo, nós vamos focar na ideia de dispersão, ou seja, como a variedade de espécies pode mudar, e como isso afeta a biodiversidade ao longo do tempo. Como temos visto em outros lugares, o modelo clássico, chamado de vicariância, propõe que uma espécie-mãe pode ser dividida em espécies-filhas quando surgem barreiras a partir de alterações geológicas, climáticas ou no habitat. E, às vezes, as três ao mesmo tempo. Essas barreiras podem levar a divergências, resultando em especiação por meio da restrição do fluxo gênico. No entanto, vamos focar aqui na existência de uma outra maneira em que os efeitos da restrição do fluxo gênico são acentuados, e que chamamos de dispersão. Essa é, basicamente, a maneira como espécies de plantas, animais e outros organismos expandem sua variedade, sua distribuição na Terra, por meio de movimentos de indivíduos que aumentam as dimensões das faixas de populações e, por conseguinte, a variedade das espécies em si. A dispersão também pode levar à especiação. Mesmo espécies como plantas, que estão enraizadas no chão e que possuem hábito sedentário, possuem formas de dispersão, tendo fases na forma de semente, que podem ser distribuídas no ar, na água ou até mesmo por outros organismos. A migração das aves é um mecanismo óbvio de dispersão. O movimento das aves pode facilmente resultar no estabelecimento de novas populações de uma espécie onde ela não existia antes. Mas você sabia que as aranhas também podem dispensar por meio de algo chamado balonismo? Aranhas jovens, especialmente, podem liberar fios de seda finos que são capturados pelo vento, levando a aranha no alto para novos territórios. Existem outros tipos de dispersão. Os esporos de fungo, que sopram ao vento e chegam até o nosso nariz e nos dão alergia ou produzem um espirro cheio de bactérias ou vírus, é uma técnica de dispersão, mesmo que tenha evoluído apenas entre os micróbios que aumentam a variedade durante a temporada de gripes e resfriados. Organismos como ouriços do mar, corais e caracóis também dispersam. Eles fazem isso principalmente durante os primeiros estágios de suas vidas, flutuando por meio da água como pequenas larvas. Essas larvas podem ser carregadas por distâncias significativas e, quando elas finalmente se estabelecem sobre o substrato, completam a metamorfose ou mudam da fase juvenil de dispersão para uma nova versão adulta e mais sedentária, para estabelecer novas populações e expandir a variedade das espécies. Troncos, pedaços ou tapetes de vegetação que vão para o oceano, vindos da terra, podem abrigar organismos terrestres, que vão junto pelo caminho e são levados para o mar, podendo chegar a novos lugares para viver. E, se eles desembarcam e são bem-sucedidos, isso pode resultar no estabelecimento de uma nova população. De todos esses eventos na natureza, vale a pena perguntar: o que acontece no final dessas viagens ao olimpo, dessa odisseia dos organismos? Se as condições forem adequadas e os organismos puderem continuar a sobreviver, uma nova população pode ser estabelecida em um novo lugar. A capacidade de sobreviver e se reproduzir nesse novo lugar é fundamental. No caso de espécies sexuadas, os indivíduos precisam ter carregado juvenis viáveis e, quando chegam a esse novo local, precisam encontrar um membro do sexo oposto com o qual irão produzir novas gerações. Se você pensar em um coco que pode viajar centenas de milhas flutuando no oceano, chegando a uma praia descoberta com lava, para ele pode ser muito mais difícil do que se chegasse a uma praia arenosa. Em outras palavras, as condições têm que ser boas para o estabelecimento de uma nova população. Em geral, quanto maior a distância entre uma nova população e a população original, é mais provável que o fluxo gênico seja restrito entre essas duas populações, e mais provável que essas duas populações se divirjam uma da outra. Isso nos leva à ideia de isolamento. O isolamento pode ser muito óbvio em ilha, mas é interessante lembrar que nem todas as ilhas estão no meio de um corpo d'água. Nós podemos ter o isolamento entre oásis em um deserto, por exemplo. Nós podemos ter isolamento nos topos das montanhas e nos vales entre as montanhas. Ou nós podemos ter também o isolamento em um fragmento de floresta tropical que foi cercado por extensas clareiras. E essas ilhas de habitat podem apresentar os mesmos princípios de isolamento e restrição de fluxo gênico que influenciam a especiação. Padrões surpreendentes de especiação podem surgir em todos esses sistemas, porque há algumas regras muito básicas que surgiram logicamente do pensamento sobre dispersão em ilhas, levando a todo um campo de estudo conhecido como biogeografia de ilhas. Uma dessas regras é que as ilhas podem ser mais difíceis ou mais fáceis de se chegar, dependendo do quão longe elas estão. Isso é conhecido como fator distância. Quanto maior o tempo de existência da ilha, maior a probabilidade de organismos já terem chegado lá, mais tempo eles tiveram para se diferenciar de sua população original. Esse é o fator tempo. Quanto menor a ilha, menor a probabilidade de as espécies terem chegado lá em primeiro lugar, o que seria chamado de fator de área. As condições ambientais diversas em uma ilha podem aumentar a biodiversidade, porque há uma maior chance de que fatores climáticos e recursos ecológicos certos vão estar presentes. Nos referimos a isso como fator habitat. Uma outra regra lógica tem relação com a localização da ilha no que diz respeito a coisas como correntes e ventos que permitem uma nova energia, na forma de nutrientes, afluir para o sistema de suporte das funções do ecossistema, aumentando ou diminuindo a probabilidade de novos colonizadores entrarem. Nós vamos chamar isso de fator fluxo. Um último fator é apenas o acaso, com eventos aleatórios que também desempenham um papel grande... Não temos certeza de que nome podemos dar para eles, então, nós vamos chamar aqui de fator acaso. Um exemplo disso poderia ser uma tempestade anormal que carrega os organismos com ela. Você poderia pensar em outros fatores ou ajustes para essas regras básicas. Você poderia pensar em outros fatores ou ajustes para essas regras básicas. Por exemplo, se você pensar no fato de que os organismos diferem muito na sua habilidade de dispersar, você tem uma rica e complicada sobreposição de fatores influenciando a biodiversidade, influenciando a biodiversidade em qualquer ilha. Por que a biodiversidade pode ser tão diferente de uma ilha para a próxima? Aqui está um gráfico simplificado que ilustra alguns desses fatores. Nós temos, basicamente, dois conjuntos de curvas. Um conjunto refere-se a quão perto ou quão longe uma ilha pode estar do continente e como isso afeta sua taxa de colonização. Um outro conjunto refere-se ao fato de as ilhas serem grandes ou pequenas e como isso está relacionado com a taxa ou a probabilidade de extinção. E o eixo horizontal representa o aumento da riqueza de espécies. E, então, nós temos aqui alguns pontos de intersecção interessantes e importantes que marcam uma menor riqueza de uma pequena ilha distante comparada com uma grande ilha próxima. Esse gráfico incorpora algumas outras coisas, como o balanceamento entre a colonização e a extinção. Quanto mais lotada uma ilha, torna-se mais provável que extinções aconteçam. Também resume a ideia de que grandes ilhas próximas a fontes de novas populações, como, digamos, Madagascar, terão muitas e muitas espécies. Mas lembre-se de que em uma grande ilha, como Madagascar, temos também o fator habitat. Populações podem dispersar na própria ilha encontrando novos habitat, encontrando novas barreiras, e todos os tipos de novas espécies podem surgir. E, se você olhar para o que está acontecendo em Madagascar, isso é definitivamente verdadeiro. Madagascar tem muitas espécies endêmicas, que surgiram lá e não surgiram em nenhum outro lugar. Há também fortes evidências geológicas de que Madagascar se destacou da África no passado, levando consigo subconjuntos de espécies que existiram na África, e, em seguida, continuaram a divergir e evoluir em Madagascar. Em contraste, considere Galápagos. Esse arquipélago é relativamente longe de qualquer continente e surgiu a partir do vulcanismo. Essas ilhas remotas quase não tinham vida sobre elas quando surgiram. Havia poucas espécies chegando lá. Mas, por causa do grande número de ilhas no arquipélago, existem subsequentes especiações de populações que vão de uma ilha para outra. Muitos grupos de ilhas ilustram essas ideias, como o Havaí e as Filipinas, por exemplo. Em qualquer um desses grupos de ilhas, você pode ver todos esses fatores se sobrepondo de fato. É uma visão grandiosa e bela sobre como as ilhas podem promover a formação de novas espécies. Mas o gráfico pode também dizer-lhe algo sobre por que tantas espécies de ilhas estão com problemas. As curvas da biogeografia de ilha resumem bem por que temos esta palavra aqui: extinção. Muitas populações de ilhas são vulneráveis à extinção, e eu tenho falado sobre tudo isso sem envolver os seres humanos. Mas, se você colocar os seres humanos na equação e soltá-los nesse ecossistema de ilhas, quem poderá dizer as dimensões e os efeitos até que isso realmente aconteça? Como as curvas mudarão pela atividade humana? O que acontece com as curvas da extinção? Quão íngremes elas serão? Quais são os efeitos que os humanos têm nesses sistemas de espécies endêmicas? Cientistas tentam reunir dados para fazer essas curvas mais precisamente entendidas. Também sabemos que os efeitos dos humanos podem ser grandes, especialmente em ilhas. A especiação, essa incrível geradora de biodiversidade da Terra, não está realmente se mantendo.