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A formação de montanhas e monções antigas ajudou a criar um hotspot de biodiversidade moderno
Em um novo estudo na Science, os pesquisadores examinaram a vida vegetal nas montanhas Hengduan da China, no Himalaia e no platô Qinghai-Tibet
Por Field Museum - 30/07/2020


Uma prensa de plantas usada pelos pesquisadores que realizam trabalhos de campo nas montanhas Hengduan. Crédito: Deren Eaton

Uma das grandes questões da biologia é por que certas plantas e animais são encontrados em alguns lugares e não em outros. Descobrir como as espécies evoluem e se espalham, e por que alguns lugares são mais ricos em espécies do que outros, é fundamental para entender e proteger o mundo ao nosso redor. As montanhas são um bom laboratório para os cientistas que enfrentam essas questões: as montanhas abrigam toneladas de biodiversidade, em parte devido a todos os habitats diferentes em diferentes altitudes. Em um novo estudo na Science, os pesquisadores examinaram a vida vegetal nas montanhas Hengduan da China, no Himalaia e no platô Qinghai-Tibet. Usando o DNA para construir árvores genealógicas de espécies, eles aprenderam que a diversidade de plantas naquela região hoje pode ser rastreada até montanhas recém-formadas 30 milhões de anos atrás, e monções que vieram depois. É um exemplo concreto de como as mudanças climáticas e ambientais influenciam a vida na Terra.

"Este artigo aborda a questão fundamental de por que existem tantas espécies em algumas partes do mundo e não em outras", diz Rick Ree, curador do Field Museum de Chicago e autor correspondente do estudo da Science . "A formação dessa comunidade rica em espécies foi alimentada pela construção de montanhas antigas e pelos efeitos subsequentes das monções. A biodiversidade que vemos hoje foi profundamente moldada pela geologia e pelo clima".

O artigo foca nas plantas que crescem acima da linha das árvores (chamada de zona alpina) nas montanhas Hengduan, no sudoeste da China. "É uma parte incrivelmente interessante do mundo, é uma área relativamente pequena que abriga um terço de todas as espécies de plantas na China", diz Ree. "Nas montanhas Hengduan, você pode ver florestas de coníferas, correntes glaciais correndo, vales escarpados e prados repletos de flores silvestres". Algumas das flores, observa Ree, podem ser familiares aos jardineiros ocidentais, incluindo rododendros e delfínios.

Ree e seus colegas queriam descobrir como as plantas são distribuídas nas regiões alpinas das montanhas Hengduan, Himalaia e Qinghai-Tibet Plateau, e como chegaram lá em primeiro lugar. Para descobrir, eles se voltaram para reconstruções filogenéticas: essencialmente, usando DNA e peças-chave de evidências fósseis para juntar as árvores genealógicas das plantas, remontando dezenas de milhões de anos.

Um prado alpino cheio de flores nas montanhas Hengduan.
Crédito: Rick Ree, Field Museum

Os pesquisadores compararam o DNA de diferentes espécies de plantas que vivem na região, determinando quão estreitamente relacionadas elas estavam entre si e como elas evoluíram. Se você tiver sequências de DNA para um monte de plantas diferentes, observando as diferenças em seu DNA e usando plantas fósseis como referência para quanto tempo leva para novas espécies surgirem, você pode adivinhar quanto tempo há muito tempo seu ancestral comum viveu e descobrir a árvore genealógica que faz mais sentido.
 
Neste estudo, Ree e seus colegas foram capazes de rastrear as origens das plantas alpinas no planalto de Hengduan, Himalaia e Qinghai-Tibete. Muitas das plantas evoluíram pela primeira vez nas montanhas Hengduan. Então, quando a placa tectônica da Índia colidiu com a Ásia, criando lentamente novas montanhas, um monte de novos habitats formaram os lados das montanhas e nos vales abaixo. E quando as novas montanhas se formaram, a região começou a experimentar monções mais intensas, possivelmente porque as montanhas alteravam os ventos predominantes, criando novas condições climáticas.

"O efeito combinado da construção de montanhas e monções foi como despejar combustível de jato nessa chama de origem das espécies", diz Ree. "A monção não estava simplesmente dando mais água para as plantas crescerem, ele tinha um papel enorme na criação de uma topografia mais acidentada. Causava erosão, resultando em vales mais profundos e cordilheiras mais incisas ".

"A teoria é que, se você aumentar a robustez de uma paisagem, é mais provável que você tenha populações restritas em seus movimentos, porque é mais difícil atravessar um vale mais profundo do que um vale raso. Portanto, a qualquer momento, você começa a aumentar a desigualdade e as barreiras entre populações, você espera que a evolução acelere ", diz Ree.

Os picos nevados das montanhas Hengduan, com plantas em primeiro plano.
Crédito: Rick Ree, Field Museum

E foi exatamente isso que a equipe encontrou na reconstrução da árvore genealógica genética das plantas: à medida que a paisagem se tornava mais acidentada ao longo do tempo, as populações agora isoladas de plantas se desviavam para suas próprias espécies separadas, resultando na biodiversidade que vemos hoje.

Além de mostrar como as mudanças geológicas e climáticas nos últimos 30 milhões de anos afetam a disseminação atual de plantas, Ree observa que o estudo tem implicações para melhor entender a mudança climática que a Terra está passando atualmente.

"Este estudo lança luz sobre as condições em que ficamos ricos versus a pobre biodiversidade", diz Ree. "Os ecossistemas das montanhas tendem a ser muito sensíveis a coisas como o aquecimento global, porque os organismos que vivem lá dependem de uma faixa estreita de elevação e temperatura. Entender como as mudanças ambientais históricas afetaram as plantas alpinas há vinte milhões de anos pode nos ajudar a prever como o clima atual mudança afetará seus descendentes ".

 

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