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Oceano mais quente e acidificante traz extinção para corais construtores de recifes
As novas descobertas apresentam implicações gritantes para o presente e o futuro dos corais de corpo duro, enquanto sugere um forro de prata para a diversidade de alguns de seus parentes de corpo mais macio.
Por Smithsonian - 31/08/2020


Um recife de coral saudável com corais duros e parentes de corpo mais mole no Recife Chinchorro, no Mar do Caribe mexicano. Um novo estudo, publicado em 31 de agosto na revista Nature Ecology and Evolution , descobriu que corais construtores de recifes surgiram apenas quando as condições do oceano foram favorecidas. a construção dos esqueletos rochosos dessas criaturas, enquanto diversos corais e anêmonas-do-mar mais suaves floresceram em outras épocas. Sem uma mudança significativa nas emissões antropogênicas de carbono, as novas descobertas apresentam implicações gritantes para o presente e o futuro dos corais de corpo duro, enquanto sugere um forro de prata para a diversidade de alguns de seus parentes de corpo mais macio. Crédito: David Paz-Garcia

As mudanças na química e na temperatura dos oceanos tiveram um efeito dramático na diversidade de corais e anêmonas do mar, de acordo com uma equipe de cientistas que rastreou sua evolução através do tempo profundo. Um novo estudo, publicado nesta segunda-feira, 31 de agosto na revista Nature Ecology and Evolution, descobre que corais construtores de recifes surgiram apenas quando as condições do oceano apoiaram a construção dos esqueletos rochosos dessas criaturas, enquanto diversos corais mais suaves e anêmonas do mar floresceram em outras épocas. Sem uma mudança significativa nas emissões antropogênicas de carbono, as novas descobertas apresentam implicações gritantes para o presente e o futuro dos corais de corpo duro, enquanto sugere um forro de prata para a diversidade de alguns de seus parentes de corpo mais macio.

Novas análises genéticas mostram que os corais, que juntamente com as anêmonas do mar formam uma classe de animais conhecida como anthozoários, estão no planeta há 770 milhões de anos. Isso foi 250 milhões de anos antes das primeiras evidências fósseis indiscutíveis de sua existência - e tempo suficiente para experimentar grandes mudanças no clima, flutuações na química dos oceanos e várias extinções em massa.

No novo estudo, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas do Harvey Mudd College, do Museu Americano de História Natural e do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian examinou como essas condições passadas afetaram a diversidade de anthozoários. Isso foi possível graças a uma nova abordagem molecular desenvolvida por Andrea Quattrini, zoóloga pesquisadora e curadora de corais do Museu Nacional de História Natural, Catherine McFadden, bióloga do Harvey Mudd College, e Estefanía Rodríguez, curadora do American Museum of Natural História, que permitiu à equipe comparar cerca de 2.000 regiões-chave dos genomas de anthozoários para discernir as relações evolutivas entre as espécies. A equipe analisou centenas de espécimes de anthozoários que foram coletados em todo o mundo e agora estão armazenados em coleções de museus.

Ao longo da história da Terra, as mudanças na acidez e nas concentrações de íons mudaram a composição química do oceano entre dois estados, conhecidos como mares de aragonita e calcita. Essas mudanças, assim como as mudanças na temperatura da água do oceano, parecem ter desempenhado um papel importante na determinação dos tipos de esqueletos que os corais eram capazes de produzir e, portanto, como os anthozoários evoluíram.

"Este estudo nos mostra como a natureza, por meio da evolução, é capaz de se adaptar, sobreviver e se reinventar, de modo que, quando os corais duros não conseguem sobreviver, seus parentes de corpo mole, como as anêmonas do mar, irão prosperar", disse Rodríguez. “A questão é se seremos capazes de nos adaptar e reinventar uma vez que a natureza, como a conhecemos atualmente, não existe mais”.


Corais pedregosos - o tipo que constrói recifes massivos que sustentam ecossistemas marinhos complexos - retiram minerais da água para construir esqueletos rígidos de uma forma de carbonato de cálcio conhecido como aragonita. Outros corais, como os leões-do-mar e os corais negros, constroem seus esqueletos mais macios a partir de proteínas ou calcita (uma forma menos solúvel de carbonato de cálcio), enquanto as anêmonas-do-mar não têm esqueleto .
 
Trabalhando com uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo Gabriela Farfan , Curadora de Gemas e Minerais do Museu Nacional de História Natural Coralyn W. Whitney, Quattrini e colegas descobriram que corais rochosos não surgiram até que as condições favorecessem a construção de seus esqueletos de aragonita - períodos de mares aragonitas, quando as temperaturas do oceano eram relativamente baixas. Durante os períodos dos mares de calcita, quando o dióxido de carbono é mais abundante na atmosfera e os oceanos são mais ácidos, a evolução favoreceu as anêmonas e os corais que construíram seus esqueletos de proteína ou calcita.

Notavelmente, foram esses outros anthozoários que se saíram melhor após as crises de recife - épocas em que até 90% dos organismos construtores de recifes morreram conforme os oceanos aqueciam e se tornavam mais ácidos. "Nosso estudo mostrou que após essas crises de recife, temos realmente uma diversificação crescente de anthozoários em geral, particularmente aqueles que podem se dar bem nessas condições climáticas - aqueles que não estão produzindo aragonita e não estão produzindo grandes recifes", disse Quattrini .

Isso é consistente com as observações dos recifes de hoje, que são ameaçados pelas mudanças climáticas e outras atividades humanas. "Estudos ecológicos atuais mostraram que quando os corais rochosos morrem, esses outros anthozoários começam a colonizar os corais mortos e prosperar", disse Quattrini. "Na verdade, vemos isso em nossa árvore evolutiva também."

Ventiladores do mar - ¬parentes de corais de corpo mais leve - colonizando uma
estrutura de coral rochoso morto. Crédito: David Paz-Garcia

"Infelizmente, embora essas espécies de corpo mais macio possam se adaptar melhor às mudanças climáticas do que os corais rochosos, elas não formam grandes recifes", disse McFadden. "Portanto, no futuro, os recifes podem ser substituídos por diferentes comunidades marinhas. Isso já parece estar acontecendo no Caribe, onde corais rochosos estão sendo substituídos por 'florestas' de fãs do mar."

Hoje, cerca de 1.300 espécies de corais rochosos habitam o oceano, favorecido pelas condições do mar de aragonita. Mas os níveis crescentes de dióxido de carbono na atmosfera estão aquecendo e acidificando as águas, tornando-as menos hospitaleiras para esses e outros organismos cujas conchas e esqueletos são feitos de aragonita. "Espera-se que a aragonita se dissolva com a acidificação do oceano", disse Quattrini. "À medida que nossos mares estão se tornando mais ácidos e quentes, é provável que os esqueletos dos corais se dissolvam ou não consigam crescer."

O novo estudo sugere que à medida que o clima muda, esses ecossistemas também podem ver uma diversificação crescente de anthozoários sem esqueletos de aragonita. No entanto, a perda de corais que constroem recifes terá consequências devastadoras para as comunidades que dependem dos recifes e dos ricos e complexos ecossistemas que eles sustentam para pesca, proteção da costa e turismo. "Os corais sofreram extinções no passado, quando o clima impôs desafios, e provavelmente veremos isso no futuro", disse Quattrini. "A melhor maneira de protegê-los é reduzir nossas emissões de carbono."

"Este estudo nos mostra como a natureza, por meio da evolução, é capaz de se adaptar, sobreviver e se reinventar, de modo que, quando os corais duros não conseguem sobreviver, seus parentes de corpo mole, como as anêmonas do mar, irão prosperar", disse Rodríguez. “A questão é se seremos capazes de nos adaptar e reinventar uma vez que a natureza, como a conhecemos atualmente, não existe mais”.

 

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