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As aves nas Américas estão ficando menores e com asas mais longas à medida que o mundo esquenta, e as espécies de corpo menor estão mudando mais rapidamente.
Essa é a principal descoberta de um novo estudo liderado pela Universidade de Michigan, agendado para publicação online em 8 de maio na revista Anais da Academia Nacional de Ciências.
O estudo combina dados de dois artigos publicados anteriormente que mediram o tamanho do corpo e as mudanças no comprimento da asa em um total de mais de 86.000 espécimes de aves ao longo de quatro décadas nas Américas do Norte e do Sul. Um estudo examinou aves migratórias mortas após colidir com edifícios em Chicago; o outro olhou para aves não migratórias capturadas na Amazônia.
Embora os dois conjuntos de dados não se sobreponham na composição e na geografia das espécies, e os dados tenham sido coletados independentemente usando métodos diferentes, as aves em ambos os estudos exibiram declínios generalizados de tamanho do corpo com aumentos simultâneos no comprimento da asa.
Agora, uma nova análise dos dados combinados revelou um padrão ainda mais impressionante: em ambos os estudos, as espécies de aves menores diminuíram proporcionalmente mais rápido no tamanho do corpo e aumentaram proporcionalmente mais rápido no comprimento da asa.
“As relações entre o tamanho do corpo e as taxas de mudança são notavelmente consistentes em ambos os conjuntos de dados. No entanto, o mecanismo biológico subjacente à ligação observada entre o tamanho do corpo e as taxas de mudança morfológica requer uma investigação mais aprofundada”, disse o ornitólogo da UM Benjamin Winger, um dos dois participantes do estudo. autores seniores, professor assistente de ecologia e biologia evolutiva e curador assistente do Museu de Zoologia.
Os estudos de Chicago e da Amazônia atribuíram as reduções no tamanho do corpo das espécies ao aumento das temperaturas nos últimos 40 anos, sugerindo que o tamanho do corpo pode ser um determinante importante das respostas das espécies às mudanças climáticas.
Mesmo assim, exatamente por que as espécies de corpos menores estão mudando mais rapidamente permanece uma questão em aberto, de acordo com os pesquisadores.
Pode ser que os pássaros de corpo menor estejam se adaptando mais rapidamente às pressões evolutivas. Mas os dados disponíveis não permitiram que a equipe liderada pela UM testasse se as mudanças de tamanho observadas representam mudanças evolutivas rápidas em resposta à seleção natural.
“Se a seleção natural desempenha um papel nos padrões que observamos, nossos resultados sugerem que espécies de aves menores podem estar evoluindo mais rapidamente porque experimentam uma seleção mais forte, são mais responsivas à seleção, ou ambos”, disse o co-autor sênior Brian Weeks, um evolucionista ecologista na Escola de Ambiente e Sustentabilidade da UM.
“De qualquer forma, o tamanho do corpo parece ser o principal mediador das respostas das aves às mudanças climáticas contemporâneas”.
Então, se as aves de maior porte estão respondendo mais lentamente às mudanças globais, qual é o prognóstico para as próximas décadas, à medida que as temperaturas continuam subindo?
“Nossos resultados sugerem que o tamanho grande do corpo pode exacerbar ainda mais o risco de extinção, limitando o potencial de adaptação a mudanças antropogênicas rápidas e contínuas”, disse a principal autora do estudo, Marketa Zimova, ex-pesquisadora de pós-doutorado do UM Institute for Global Change Biology, agora na Appalachian State University.
“Em contraste, o efeito do tamanho do corpo nas taxas evolutivas pode aumentar a persistência de pequenos táxons se sua morfologia em rápida mudança refletir uma resposta adaptativa mais rápida às condições em mudança”.
O novo estudo analisou dados de 129 espécies de aves: 52 espécies migratórias que se reproduzem na América do Norte e 77 espécies residentes na América do Sul. Os 86.131 espécimes foram coletados aproximadamente no mesmo período usando técnicas diferentes.
A menor ave entre as espécies de Chicago era o reizinho de coroa dourada (Regulus satrapa) com um tamanho médio de 5,47 gramas, e a maior era o grackle comum (Quiscalus quiscula) com 107,90 gramas. Entre as espécies amazônicas, a ninfa do bosque (Thalurania furcata) foi a menor com 4,08 gramas, e a maior foi a motmot amazônica (Momotus momota) com 131,00 gramas.
O conjunto de dados norte-americano foi derivado de pássaros recuperados por funcionários e voluntários do Field Museum de Chicago após colisões com prédios da cidade. Para cada um dos 70.716 indivíduos, o ornitólogo do Museu Field David Willard mediu o comprimento do bico, o comprimento da asa, a massa corporal e o comprimento de um osso da perna chamado tarso.
“As aves coletadas de colisões de janela em Chicago estão fornecendo informações sobre mudanças morfológicas relacionadas à mudança climática. É extremamente gratificante ver os dados dessas aves analisados para uma melhor compreensão dos fatores que impulsionam essas mudanças”, disse Willard, gerente emérito de coleções e co-autor do novo estudo PNAS.
O conjunto de dados da Amazônia contém medições de 15.415 aves não migratórias capturadas com redes de neblina na floresta tropical, medidas e depois soltas. Duas medições foram consistentemente registradas durante todo o período de estudo: massa e comprimento da asa.
Os conjuntos de dados grandes e complementares forneceram uma oportunidade única para testar se duas características fundamentais do organismo – tamanho do corpo e duração da geração – moldaram as respostas das aves às rápidas mudanças ambientais.
Entre os biólogos, é amplamente assumido que a duração da geração de uma espécie, definida como a idade média dos indivíduos que produzem descendentes, é um importante preditor de sua capacidade de se adaptar às rápidas mudanças ambientais.
Prevê-se que organismos de vida mais curta que se reproduzem em escalas de tempo relativamente curtas, como camundongos, evoluam mais rapidamente do que criaturas com comprimentos de geração mais longos, como elefantes, porque os camundongos têm oportunidades mais frequentes de fazer uso das mutações genéticas aleatórias geradas durante a reprodução .
Os autores do novo estudo PNAS usaram modelos estatísticos para testar a importância do comprimento da geração e do tamanho do corpo da espécie na mediação das taxas de mudança morfológica nas aves.
Depois de controlar o tamanho do corpo, eles não encontraram nenhuma relação entre o comprimento da geração e as taxas de mudança nas espécies de aves norte-americanas. Dados de comprimento de geração não estavam disponíveis para as aves sul-americanas, então eles não foram incluídos nessa parte da análise.
Ao mesmo tempo, a nova análise mostrou que o tamanho médio do corpo de uma espécie foi significativamente associado às taxas de mudança medidas nas aves de Chicago e da Amazônia.
“O tamanho do corpo pode ser um preditor valioso da capacidade adaptativa e até que ponto a evolução contemporânea pode reduzir o risco de extinção entre as espécies”, escreveram os autores.
Além de Winger, Weeks, Zimova e Willard, os autores do artigo da PNAS são Sean Giery, da Pennsylvania State University, Vitek Jirinec, do Integral Ecology Research Center, e Ryan Burner, do US Geological Survey.
O estudo foi financiado pelo Instituto de Biologia da Mudança Global da Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade da UM.
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