Normalmente, pensamos na evolução como um processo agonizantemente gradual, mas há ocasiões em que a natureza obriga as espécies a se moverem num ritmo mais rápido. Ao estudar uma população de lagartos antes e depois de uma friagem particularmente extrema, cientistas documentaram a evolução em movimento rápido, em que os répteis sobreviventes – depois de apenas uma única tempestade de inverno – ficaram semelhantes a seus primos adaptados ao frio.
A sugestão de que os animais evoluem rapidamente em resposta ao clima severo não é uma ideia nova. Em 1898, por exemplo, o biólogo Hermon Bumpus descobriu que o tamanho dos pardais domésticos mudou em Rhode Island após uma tempestade de neve excepcionalmente severa. Aquilo foi anunciado como um maravilhoso exemplo de evolução em ação, mas casos como esse são surpreendentemente raros na literatura científica.
Uma nova pesquisa da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign está ajudando a preencher essa lacuna de dados, oferecendo evidências que dão suporte à evolução acelerada induzida pelo clima. O estudo mostra que certas subpopulações podem responder rapidamente – mesmo em uma única geração – a eventos climáticos extremos. Importante notar, essa mesma linha de pesquisa poderia ser usada para estudar como certas populações estão respondendo a mudanças climáticas induzidas pelo ser humano.
Gráfico por Julie McMahon
Como é frequentemente o caso com esses momentos “eureka”, tudo aconteceu meio que por acidente.
Em agosto de 2013, o biólogo Shane Campbell-Staton, que liderou o novo estudo, coletou DNA de várias dúzias de lagartos anolis e submeteu espécimes vivos a testes de câmara para medir a capacidade desses répteis de sangue frio de tolerar baixas temperaturas. Ele estava estudando um grupo de cinco populações de lagartos que vão desde a ponta do sul do Texas até Hogden, Oklahoma, uma faixa de quase 1.200 km, em um esforço para entender como esses répteis de sangue frio eram capazes de sobreviver até o extremo norte.
“Nós não consideramos esse lugar tão ao norte, mas esse é um lagarto subtropical”, disse ele em um comunicado. “É a única espécie de cerca de 400 neste gênero que vive nessa latitude.”
E então o destino aconteceu: o vórtice polar recorde de 2014, uma tempestade que produziu temperaturas baixas não vistas na área há 15 anos. Quando Campbell-Staton viu uma foto de um lagarto anolis morto na neve, ele ficou impressionado com a ideia de que ele deveria voltar na primavera e estudar os lagartos que sobreviveram à tempestade. Com a ajuda de cientistas de Harvard e da Universidade do Texas, ele voltou a coletar os mesmos dados sobre as mesmas populações que havia estudado antes.
Quando Campbell-Staton repetiu os experimentos da câmara, descobriu que os lagartos sobreviventes mais a sul eram agora mais resistentes a temperaturas mais baixas do que antes da friagem, em níveis semelhantes aos de seus parentes ao norte (podem tolerar temperaturas em torno de 6 graus Celsius). A análise do DNA dos lagartos revelou 14 regiões genômicas que distinguiram os indivíduos antes e depois dos ajustes genéticos causados pela tempestade que dotaram os lagartos com habilidades de tolerância ao frio.
“Uma das coisas boas sobre este estudo é que tínhamos três linhas de evidência independentes – marcadores de DNA, níveis de expressão gênica e medidas fisiológicas -, todas apontando para o mesmo sinal biológico, uma mudança em direção à maior resistência contra o frio”, disse o coautor do estudo e biólogo Julian Catchen, da Universidade de Illinois.
De forma reveladora, essas mudanças genéticas foram apenas documentadas nos lagartos do sul. As populações do norte não apresentaram mudança, provavelmente porque as mudanças nas temperaturas do inverno tendem a ser menos severas no norte.
Então, essa é a evolução rápida em ação? E o vórtice polar de 2014 gerou uma nova subespécie de lagartos anolis?
A resposta é que ainda é cedo demais para dizer. De maneira bastante compreensível, uma única tempestade de inverno é capaz de produzir mudanças genéticas dramáticas em uma subpopulação como as observadas neste estudo. Mas para que essas características se mantenham ao longo do tempo, essas graves condições de inverno também devem continuar. Os animais são um reflexo do seu ambiente, e os traços devem ser reforçados ao longo do tempo se quiserem se tornar um elemento permanente de uma espécie. O que precisa acontecer agora é os cientistas continuarem estudando esses lagartos ano após ano para determinar se essas 14 assinaturas genéticas ainda estão por aí ou se as populações do sul estão voltando para o estado anterior a 2014.
Importante notar, dada a rapidez com que a mudança climática está aumentando as temperaturas, esses pesquisadores também devem estudar lagartos ainda mais ao norte para ver se eles estão mudando também. Claro, os lagartos anolis podem sobreviver a uma tempestade de inverno ruim, mas como eles – e outras espécies – reagem ao aquecimento global? Como observaram os pesquisadores da Universidade do Arizona no ano passado, a evolução está tendo problemas para manter o ritmo de mudança climática.
[Science]
Imagem do topo: Martin de Lusenet/Flickr
FONTE: GIZMODO BRASIL
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