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As florestas tropicais costumam abrigar centenas de espécies de árvores em uma milha quadrada, mas os cientistas muitas vezes lutam para entender como essa diversidade de espécies pode coexistir. Em um estudo publicado em Ciênciapesquisadores da Universidade do Texas em Austin forneceram novos insights sobre a resposta ao descobrir uma característica-chave da distribuição espacial de árvores adultas.
Combinando modelagem computacional com dados coletados durante um período de 30 anos, os pesquisadores descobriram que as árvores adultas em uma floresta panamenha estão três vezes mais distantes de outros adultos da mesma espécie do que o proverbial “a maçã não cai longe da árvore ” sugeriria.
Annette Ostling, professora associada do Instituto Oden de Ciências e Engenharia Computacional da Universidade e do Departamento de Biologia Integrativa, e o pesquisador de pós-doutorado Michael Kalyuzhny usaram dados coletados de uma área de pesquisa florestal do tamanho de 100 campos de futebol localizados na Ilha Barro Colorado, no Panamá Canal, que tem sido estudado nos últimos 100 anos. Os pesquisadores descobriram que a distância entre as árvores é muito maior do que a distância que as sementes normalmente percorrem.
“Este é um trampolim para entender a dinâmica de coisas como o armazenamento de carbono que importam em relação às mudanças climáticas”, disse Ostling. “É uma questão tão fundamental que, mesmo que as aplicações ainda não sejam conhecidas, ainda há muito o que aprender, e esse é um ingrediente para o entendimento”, disse.
A equipe se perguntou por que haveria tanta repulsa (repelimento) do jovem de sua árvore-mãe. A única explicação teórica é algo que os impediria de se estabelecer perto de seus pais.
Usando modelos computacionais, eles descobriram que cada espécie de árvore é muito mais afetada negativamente por sua própria espécie do que por outras espécies, provavelmente porque as espécies sofrem de inimigos específicos da espécie: patógenos como fungos ou herbívoros como insetos. Esses inimigos “abrem espaço” para que outras espécies se estabeleçam em torno de cada árvore, levando a uma floresta mais diversificada e impedindo que qualquer espécie domine.
“Devido à abundância de dados disponíveis sobre esta floresta em particular, sabíamos a localização exata de cada árvore e também a distância que as sementes viajam”, disse Kalyuzhny. “Pudemos perguntar: como deve ser a floresta se as árvores apenas se estabelecerem onde as sementes caíram? Com nossos modelos computacionais, descobrimos que a floresta real não se parece nada com isso – as árvores reais estão muito mais distantes umas das outras. .”
Em uma época de extinção em massa em andamento, os cientistas têm trabalhado para entender melhor o que determina a diversidade das espécies. Os pesquisadores disseram que o estudo ajuda a preencher a lacuna entre teorias contrastantes sobre como as florestas são formadas e fornece ferramentas críticas para aprender como as florestas tropicais em particular e seus habitantes mudam ao longo do tempo.
“As árvores são os engenheiros que fornecem recursos para todo o ecossistema e, como a maioria das espécies do mundo reside nos trópicos, devemos entender melhor o que mantém a biodiversidade do planeta Terra”, disse Kalyuzhny. “Muitos medicamentos são provenientes dos trópicos, incluindo milhares de substâncias com atividade anti-câncer. A pesquisa se aprofunda nesta questão fundamental sobre o mundo natural.”
Além de Ostling e Kalyuzhny, S. Joseph Wright, do Smithsonian Tropical Research Institute, cientista sênior e colaborador desta pesquisa, e Jeffrey K. Lake, da Universidade de Michigan, foram co-autores da pesquisa.
A pesquisa foi financiada pelo Michigan Life Sciences Fellowship, Zuckerman STEM Leadership Program, apoio sabático da University of Michigan e Adrian College, MCubed, The University of Michigan, Associate Professor Support Fund e Ostling Lab da University of Texas em Austin .
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