Uma das maneiras para entender melhor o emaranhado de interações entre as espanãcies na natureza éanalisar seus formatos e arquiteturas oso que os cientistas chamam de topologia. Foi com essa proposta que o bia³logo Rafael Pinheiro, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), com orientação do professor Marco Mello, do Instituto de Biociências (IB) da USP, investigou as regras de montagem das redes de interação ecola³gicas, afim de compreender como surgem. Por meio de um modelo computacional, o trabalho mostrou que a diversidade das espanãcies éo principal fator que influencia a formação dessas redes ose indicou evidaªncias para a existaªncia de um tipo de topologia que havia sido previsto apenas como uma possibilidade tea³rica.

O conceito das redes de interação baseia-se no fato de que as espanãcies não vivem isoladas no meio ambiente, elas interagem e são dependentes entre si. “Na³s aplicamos uma hipa³tese evolutiva sobre como, nestas interações, consumidores evoluem para explorar os diferentes recursos, e fizemos um modelo computacional com o intuito de simularmos essas situações”, explicou Pinheiro.

Os tipos de redes que mais aparecem nas simulações com o modelo foram as topologias que já são observadas no mundo real: aninhada e modular. Nas redes aninhadas as espanãcies que tem menos interações estãofazendo a mesma coisa que aquelas que possuem muitas interações. Já nas modulares, háformação de subgrupos de espanãcies que interagem mais umas com as outras do que com outras espanãcies da mesma rede.

O grande achado da pesquisa foi o aparecimento de evidaªncias para uma terceira topologia, chamada de composta. Ela possui esse nome pois éuma mistura entre a modular e a aninhada e já havia sido prevista como uma possibilidade tea³rica. Segundo Mello, orientador da pesquisa, “na literatura ocorriam muitos debates sobre qual era o tipo de rede mais comum (aninhamento ou modularidade), mas vimos que na maior parte dos casos as coisas estãocombinadas”. 

Outra conclusão do estudo foi que a diversidade das espanãcies éo que mais influencia no tipo de rede. “Se uma rede possui são espanãcies parecidas, provavelmente vamos ver uma topologia aninhada, no qual os recursos são parecidos e não hápreferaªncia clara entre as espanãcies consumidoras. Agora, em uma rede com alta diversidade, comea§a surgir a especialização nas interações, e a tendaªncia éencontrar redes modulares ou compostas”, detalhou Pinheiro. 

Para ilustrar a situação, o pesquisador da¡ como exemplo redes formadas por várias espanãcies de mama­feros e várias espanãcies de certo grupo de parasitas. Se os mama­feros forem todos parecidos entre si, um parasita que seja capaz de infectar um deles conseguira¡ infectar todos os outros, o que resultaria em uma rede aninhada. Já se os mama­feros forem muito diferentes entre si, os parasitas precisariam se especializar porque o que énecessa¡rio para infectar um mama­fero não ésuficiente para infectar outro, resultando na formação de pequenos grupos. Essa configuração geraria, então, redes modulares ou compostas. “Percebemos, no final, que o que mais afetou a topologia das redes foi o quanto os recursos são diferentes ou parecidos entre si”, conclui o pesquisador.

O modelo computacional foi testado com informações do banco de dados do Laborata³rio de Sa­ntese Ecola³gica e de colaboradores. Segundo Mello, o foco foram os tipos de interação, “porque a ideia do modelo era valer para várias situações diferentes e para organismos diferentes que fazem tipos de interações diferentes”. 

A busca foi pela construção de um modelo mais simples possí­vel. Ao invanãs de se pensar nas diversas caracteri­sticas especa­ficas de diferentes tipos de interações, foram imaginadas apenas espanãcies consumidoras e espanãcies recursos. Isso permitiu pensar em processos e parametros que podiam ser va¡lidos em vários casos, indo desde a polinização atéo parasitismo. 

O estudo das redes de interação possui grande importa¢ncia não são para entender como elas evolua­ram ao longo do tempo, mas também para aplicações prática s no presente e no futuro. “O trabalho visou entender como as espanãcies se relacionam entre si, sendo importante para avana§ar teorias ecola³gicas e evolutivas e entender melhor esse emaranhado de relações. Além disso, háuma importa¢ncia prática para segurança alimentar, saúde pública e animal, por exemplo”, finaliza Marco Mello.

A pesquisa também contou com a participação de cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de Freiburg, na Alemanha, e foi publicada, em junho de 2019, na revista cienta­fica Ecological Society of America.