Mundo

Pesquisadores revelam os padrões biogeográficos da diversidade de samambaias
Uma descoberta importante é que 58 por cento das espécies de samambaias ocorrem em oito hotspots de biodiversidade principalmente montanhosos que abrangem apenas 7 por cento da área terrestre da Terra.
Por Universidade de Harvard - 16/02/2021


Em um novo estudo no Journal of Biogeography, uma equipe internacional de pesquisadores liderados pela Harvard University reuniu uma das maiores avaliações globais da diversidade de samambaias. O estudo integrou dados digitalizados de herbário, dados genéticos e dados climáticos e descobriu que 58% das espécies de samambaias ocorrem em oito hotspots principalmente montanhosos que compreendem apenas 7% da área terrestre da Terra. E dentro desses hotspots, os padrões de diversidade elevada foram amplificados em altitudes superiores a 1000 metros. Crédito: Copyright 2021 Jacob Suissa.

A Terra abriga milhões de espécies conhecidas de plantas e animais, mas de forma alguma eles estão distribuídos uniformemente. Por exemplo, as florestas tropicais cobrem menos de 2% da superfície total da Terra, mas abrigam 50% das espécies da Terra. Os oceanos representam 71% da superfície total da Terra, mas contêm apenas 15% das espécies da Terra. O que impulsiona essa distribuição desigual de espécies na Terra é uma questão importante para os cientistas.

Em um artigo publicado em 16 de fevereiro no Journal of Biogeography, uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Jacob S. Suissa, Ph.D. Candidato do Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva, Universidade de Harvard, e co-autores Michael A. Sundue, Universidade de Vermont, Burlington, e Weston L. Testo, Universidade de Gotemburgo, Suécia, reuniram a primeira avaliação global da diversidade de samambaias. O estudo integrou dados digitalizados de herbário, dados genéticos e dados climáticos para determinar onde ocorre a maioria das espécies de samambaias e por quê.

Os pesquisadores confiaram em coleções de história natural recentemente digitalizadas para mapear a diversidade da vida na Terra e construir um banco de dados de mais de um milhão de espécimes de samambaias com coordenadas de longitude e latitude ocorrendo em todo o mundo. Após uma limpeza extensiva do banco de dados para remover registros com coordenadas ruins, restaram cerca de 800.000 registros de ocorrência. Eles então dividiram a Terra em um grau de latitude pelas células da grade de longitude e determinaram o número de espécies que ocorrem em cada célula. Os pesquisadores descobriram que a maioria das espécies de samambaias ocorrem em oito pontos principalmente montanhosos: Grandes Antilhas, Mesoamérica, Andes tropicais, Guianas, Sudeste do Brasil, Madagascar, Malásia e Leste Asiático.

“As coleções de história natural são os dados primários para todos os estudos de biodiversidade e são a espinha dorsal deste estudo”, disse Sundue. "Os cientistas têm feito coleções e feito curadoria delas por centenas de anos. Mas apenas recentemente, a digitalização desses registros nos permitiu controlar seu poder coletivo."

Testo concordou: "Houve um grande esforço na última década para digitalizar a impressionante coleção de espécimes contribuídos por milhares de colecionadores e especialistas na área e depositados em museus ou coleções de história natural. Para este estudo, usamos mais de 800.000 registros de ocorrência digitalizados para quase 8.000 espécies de samambaias. "

A pesquisa foi conduzida em várias fases e cada fase construída sobre a anterior. "A primeira coisa que queríamos saber é onde estão os centros da biodiversidade das samambaias e, em segundo lugar, por quê?" Suissa disse. "Queríamos entender os padrões biogeográficos da diversidade de samambaias. A compreensão desses padrões em uma linhagem de plantas importante, como as samambaias, nos permite dar um passo no sentido de compreender por que há uma distribuição desigual das espécies ao redor do mundo."
 
Uma descoberta importante é que 58 por cento das espécies de samambaias ocorrem em oito hotspots de biodiversidade principalmente montanhosos que abrangem apenas 7 por cento da área terrestre da Terra. Eles também descobriram que dentro desses hotspots, os padrões de diversidade elevada foram amplificados em altitudes superiores a 1000 metros acima do nível do mar.

“Em uma escala global, encontramos um pico na riqueza de espécies por área em torno de 2.000 a 3.000 metros de altitude, aproximadamente no meio de algumas dessas montanhas tropicais”, explicou Suissa. "E achamos que isso se deve principalmente a um ecossistema único que ocorre nesta faixa de elevação, que nos trópicos é a floresta de nuvens."

Enquanto as samambaias crescem em uma variedade de ecossistemas, incluindo sub-bosques úmidos de floresta sombreada e afloramentos rochosos do deserto, muitas espécies são realmente epífitas, o que significa que crescem nos galhos das árvores. Suissa e seus colegas acreditam que essas epífitas explicam o pico de elevação médio a superior na riqueza de espécies de samambaias nos trópicos.

Depois que os pesquisadores determinaram os padrões biogeográficos da diversidade de samambaias , eles investigaram por que esses padrões específicos existem. Examinando dados ecológicos, incluindo dados de clima e solo, eles mostraram que dentro de cada hotspot havia uma forte correlação entre o aumento do espaço climático e o aumento da riqueza e diversificação de espécies ; sugerindo que as samambaias que ocorrem em montanhas tropicais estão formando novas espécies mais rapidamente do que em outros lugares.

“As pessoas tendem a pensar em lugares como a floresta amazônica como hotspots de biodiversidade”, disse Suissa. "Mas, para as samambaias, são as montanhas tropicais e subtropicais que abrigam um número desproporcional de espécies que se diversificam rapidamente em relação à área de terra que ocupam. As samambaias podem estar se especiando nesses sistemas montanhosos tropicais por causa da variação nos habitats que ocorrem em gradientes de elevação. Por exemplo, na base de uma montanha tropical faz calor o ano todo e no cume é perenemente frio. Essencialmente, essas dinâmicas criam muitos ecossistemas diferentes em um pequeno espaço geográfico. "

Ao contrário das montanhas nas regiões temperadas, os trópicos apresentam sazonalidade de temperatura muito baixa. Isso significa que cada ecossistema através de um transecto de elevação em uma montanha tropical permanece aproximadamente a mesma temperatura durante todo o ano. Efetivamente, é mais difícil para as espécies vegetais e animais se moverem entre as zonas de elevação se estiverem adaptadas a um ponto na montanha. Os pesquisadores pensam que essa dinâmica entre a diferença de climas em diferentes elevações e a estabilidade climática dentro de cada local de elevação permite que as plantas e os animais se diversifiquem mais rapidamente nas montanhas tropicais.

No futuro, os pesquisadores esperam realizar mais estudos populacionais de pequena escala em jovens montanhas tropicais para testar fisicamente essas hipóteses e, com sorte, também adicionar mais espécimes e continuar a expandir a digitalização das coleções do museu para estudo.

 

.
.

Leia mais a seguir