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À medida que a natureza caminha em direção a um futuro mais quente, seco e severo, novas ferramentas de conservação – bancos de sementes e zoológicos congelados, edição de genes e fluxo genético assistido – prometem ajudar as populações de animais e plantas em dificuldades. O problema: novas abordagens precisam incorporar os pontos fortes que as espécies desenvolveram para seus ambientes locais.
Um grupo de biólogos em biociência argumentar que as inovações na compreensão da adaptação local agora podem ser ferramentas poderosas para criar segundas chances quando os habitats são desafiados pelas mudanças climáticas.
Os biólogos melhoraram a identificação das estratégias vencedoras que as espécies desenvolveram para se adaptar a seus ambientes. Isso levou a novos avanços que podem capitalizar essas estratégias ao entender a genética subjacente que permite que uma criatura tolere as mudanças climáticas. Essas informações podem ser usadas para direcionar indivíduos para criopreservação ou armazenamento – congelando as sementes de plantas ou células de animais resistentes ao estresse térmico ou com maior risco de extinção devido às mudanças climáticas.
A sinergia de compreensão e tecnologia pode criar o que pode ser uma última opção para algumas espécies.
“É realmente emocionante estarmos agora no ponto em que temos as ferramentas para identificar e estudar a adaptação local em muitas espécies de importação de conservação”, disse Mariah Meek, professora assistente de biologia integrativa na Faculdade de Ciências Naturais da Michigan State University. . “Esse entendimento costumava ser limitado a espécies abundantes e altamente estudadas que poderiam ser manipuladas e cultivadas em experimentos controlados. Isso realmente prejudicou nossas chances de entender a adaptação local naquelas espécies que são difíceis de criar em um ambiente controlado. Agora podemos aplicar isso compreensão para ajudar a projetar nossas ações de conservação e melhorar os resultados.”
Em 2018, um grupo de biólogos se reuniu para debater como a conservação poderia capitalizar o conhecimento emergente sobre a adaptação local em uma sessão especial organizada pelo Grupo de Trabalho de Genética da Conservação da Society for Conservation Biology no Congresso Norte-Americano de Biologia da Conservação. Os efeitos da mudança climática foram o catalisador óbvio, pois todos estavam vendo efeitos rápidos nas populações estudadas – peixes, pássaros, flores silvestres, sapos e mamíferos.
A partir dessa discussão, cresceu a exploração de como a nova ciência poderia ser aplicada aos desafios da conservação para fornecer mais ferramentas para transformar possibilidades em ação, disse Meek.
Por exemplo, os gerentes de conservação agora são capazes de identificar populações de animais ou plantas que estão lutando para se adaptar às mudanças ambientais para direcionar o fluxo genético assistido pelo homem de populações mais saudáveis. O fluxo gênico assistido está introduzindo indivíduos identificados como tendo aptidão e genótipos desejáveis para populações que estão lutando para tornar a próxima geração mais resiliente.
“Essa abordagem pode ser usada não apenas para infundir uma população em dificuldades com uma nova variação genética, a matéria-prima para a seleção natural, mas também pode ser usada para pré-adaptar uma população que lida com rápidas mudanças ambientais”, disse Sarah Fitzpatrick, professora assistente do biologia integrativa e membro do corpo docente da WK Kellogg Biological Station. “Se realizada adequadamente, essa ação pode facilitar a persistência a longo prazo.”
O laboratório Meek está estudando a genética que controla a tolerância das trutas de riacho ao estresse térmico, a única truta nativa do leste dos Estados Unidos que está seriamente ameaçada pelo aquecimento da temperatura da água. Meek e sua equipe estão combinando estudos de jardins comuns com sequenciamento genômico e previsão do clima para identificar quais populações correm maior risco sob temperaturas mais altas e quais populações podem abrigar a diversidade genética necessária para persistir no futuro. Esta informação pode ajudar a orientar ações de conservação, como mover algumas trutas identificadas como resistentes ao aquecimento das temperaturas para se juntar a populações ameaçadas para promover a persistência da truta de riacho a longo prazo.
Informações sobre adaptação local no doador podem ajudar a identificar a melhor fonte para apresentar novos indivíduos à população em dificuldades, disse o co-autor Cinnamon Mittan-Moreau, bolsista de pós-doutorado presidencial da MSU orientado por Fitzpatrick. “É importante ressaltar que as informações sobre a adaptação local devem ser combinadas com o conhecimento especializado da biologia e das ameaças da espécie”.
E, disse Mittan, a conservação deve continuar sendo um esforço geral. Por exemplo, se a maior ameaça a uma espécie for a disponibilidade de habitat, a restauração do habitat pode ter maior prioridade do que aumentar a diversidade genética ou introduzir características potencialmente adaptativas. Fatores como doenças ou restrições logísticas também precisam ser considerados. A colaboração entre os gestores da vida selvagem e os pesquisadores genéticos é essencial para identificar as características mais importantes a serem estudadas para a adaptação local e as ações de manejo mais práticas e viáveis a serem tomadas.
Além de Meek, Mittan-Moreau e Fitzpatrick, todos membros do Programa de Ecologia, Evolução e Comportamento da MSU, “Entendendo a adaptação local para preparar as populações para as mudanças climáticas” foi escrito por Erik Beever, Soraia Barbosa, Nicholas Fletcher, Brendan Reid, Shane Campbell-Staton, Nancy Green e Jessica Hellmann.
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