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Hipótese da biodiversidade posta em questão
Lidar com compensações é um dos desafios que os organismos enfrentam quando precisam obter a energia necessária para crescer, se defender e se reproduzir.
Por Universidade de Genebra - 21/09/2020


Organismos aquáticos - e terrestres - que se dão melhor quando há muito alimento também se dão melhor quando há muito pouco. Crédito: DTU / Erik Selander

Os biólogos há muito consideram as origens e a coexistência contínua da imensa diversidade de espécies encontradas em nosso ambiente. Como podemos explicar o fato de que nenhuma espécie predomina? Uma hipótese geralmente aceita é a de que existem compensações, o que significa que nenhum organismo pode ter o melhor desempenho em todas as condições. Um trade-off que é comumente assumido é aquele entre organismos recolhedores - que são capazes de adquirir e consumir mais comida do que outras espécies quando os recursos são escassos - e exploradores, que rapidamente consomem grandes quantidades dos mesmos recursos quando eles estão em abundância.

No entanto, quando cientistas da Universidade de Genebra (UNIGE) e da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) analisaram o consumo de recursos alimentares de mais de 500 espécies terrestres e aquáticas , eles mostraram que organismos que são eficientes quando há baixa quantidade de alimentos, também são melhores quando os recursos alimentares são abundantes. Consequentemente, a biodiversidade não pode ser explicada como um trade-off entre respigadores e exploradores. Em vez disso, a ideia de correr riscos para obter alimentos precisa ser considerada, conforme explicado nesta publicação da PNAS .

Lidar com compensações é um dos desafios que os organismos enfrentam quando precisam obter a energia necessária para crescer, se defender e se reproduzir. "Se não houvesse trade-offs, a espécie que é mais eficaz em todas as condições sairia por cima", começa Mridul Thomas, pesquisador sênior e assistente de ensino no Departamento F.-A. Forel de Ciências Ambientais e Aquáticas da Faculdade de Ciências da UNIGE e segundo autor do estudo. "Esses trade-offs - e variações nas condições ambientais - ajudam a explicar por que as espécies são diferentes e porque temos diversidade. Nenhuma espécie pode ser melhor em todas as condições."

Na verdade, existe um amplo consenso na comunidade científica de que a biodiversidade pode ser explicada em parte pelo trade-off respigador-explorador, que surge da necessidade de investir tanto na aquisição de alimentos quanto na extração rápida de energia e nutrientes deles. Os cientistas esperam que os organismos que vivem em ambientes com poucos alimentos sejam respigadores que podem procurar recursos rapidamente em grandes áreas. Por outro lado, os organismos que vivem em ambientes ricos em alimentos são exploradores que consomem recursos em abundância e em grande velocidade. Ambas as estratégias podem resultar em sucesso dependendo das condições ambientais encontradas. E se a disponibilidade de alimentos muda ao longo do tempo ou através do espaço, pode permitir que respigadores e exploradores concorrentes coexistam, levando à diversidade.
 
Sem compromisso de respigador-explorador na natureza

"Embora seja ensinado comumente e seja encontrado em livros didáticos , há poucas evidências experimentais para a troca de respigador-explorador", diz Mridul. Este é exatamente o assunto que Thomas Kiørboe, professor do Instituto Nacional de Recursos Aquáticos da DTU - e primeiro autor do estudo - decidiu investigar. Na tentativa de dar uma resposta, o professor Kiørboe vem coletando dados encontrados na literatura científica sobre o consumo alimentar de centenas de espécies, derivados de estimativas de organismos que vão desde uma única célula até grandes mamíferos que vivem em ambientes terrestres e aquáticos.

Essa imensa coleção de dados tornou possível analisar a velocidade com que mais de 500 espécies adquirem e consomem alimentos. "Para cada espécie, como uma aranha, os cientistas mediram a rapidez com que ela era capaz de capturar e comer alimentos, e o fizeram quando a comida era abundante e quando era rara. Graças a este valioso trabalho de muitos cientistas para centenas de espécies, fomos capazes de comparar isso em muitos organismos ", continua Mridul. A partir desses dados, derivam curvas da velocidade de consumo em função da abundância de alimentos, permitindo descrever o desempenho dos organismos em condições de baixa e alta alimentação. "Uma correlação negativa é esperada do trade-off de respigador-explorador, mas nossos resultados mostram uma relação positiva", uma indicação clara, de acordo com o biólogo, de que o trade-off respigador-explorador não existe. Kiørboe e Mridul demonstraram que espécies com bom desempenho em um ambiente onde os recursos energéticos são escassos são também as melhores em um ambiente rico.

Biodiversidade inexplicada

No entanto, a interpretação dos pesquisadores não questiona o conceito de trade-offs. “Sem trade-offs, é muito difícil manter a diversidade. Nossa pesquisa não explica a biodiversidade, mas ela derruba uma teoria existente sobre exatamente por que temos biodiversidade”, diz Mridul. Assim, deve haver outro trade-off: "Um trade-off sobre o risco de ter acesso aos alimentos é mais provável e seria consistente com os nossos resultados. Por exemplo, um organismo pode ser melhor na obtenção de alimentos se os alimentos forem escassos ou abundante porque corre mais riscos. Conseguir mais comida geralmente é bom porque ajuda os organismos crescer e se reproduzir. Mas se ao procurar comida o organismo é comido, ele não pode se reproduzir. Portanto, às vezes pode ser bom evitar esses riscos, mesmo que isso signifique obter menos comida - o que explicaria por que vemos em nosso estudo que algumas espécies parecem muito boas em obter comida e outras muito ruins. "

Qualquer que seja essa outra compensação, o estudo dinamarquês-suíço muda fundamentalmente uma ideia importante sobre por que temos biodiversidade que ainda está sendo ensinada e é tida como certa. Conclui-se que nossa compreensão dos ecossistemas deve ser revisitada, uma vez que esse conhecimento é essencial diante das transformações ambientais que vivemos hoje.

 

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