.
As mudanças climáticas estão criando um turbilhão que parece apresentar a algumas criaturas oportunidades de prosperar. Os cientistas que elaboram cenários sobrecarregados alertam que a diferença entre o enfrentamento sazonal e a adaptação de longo prazo é vasta – e difícil de prever.
Biólogos da Michigan State University estudaram libelinhas – que se assemelham a libélulas e são abundantes como predadores e presas em zonas úmidas – para entender o que acontece ao longo de seu ciclo de vida, de ninfa a inseto alado, junto com o que comem quando os verões ficam mais quentes e longos.
O trabalho deles nesta semana Anais da Royal Society B tem uma reviravolta – combinando temporadas de trabalho observacional e experimental no campo e no laboratório com informações de um ecologista teórico, um matemático por treinamento com credenciais de modelagem superdimensionadas.
Os resultados: uma visão mais realista do que um verão quente pode trazer para uma lagoa próxima e um novo respeito pela velocidade ofuscante que o aquecimento global está trazendo.
“Estamos vendo que o ritmo da mudança climática é muito mais rápido do que os organismos suportaram em sua experiência evolutiva”, disse a coautora Phoebe Zarnetske, professora associada de biologia integrativa.
PI do Laboratório de Ecologia Espacial e Comunitária (SpaCE) e diretor do IBEEM. “Esse ritmo acelerado será ainda mais problemático com o aumento de eventos extremos, como ondas de calor”.
O trabalho em “Respostas da história de vida à temperatura e à sazonalidade mediam a dinâmica ectotérmica dos recursos do consumidor sob o aquecimento climático” conclui que a inserção do nível correto de dados coletados de experiências de campo, especificamente os efeitos das mudanças sazonais na temperatura nos ciclos de vida do consumidor, cria uma perspectiva mais modelo robusto de simulação predador-presa. O trabalho difere das descobertas de modelos semelhantes com menos realismo biológico que previam que as tendências de aquecimento condenariam os predadores. Eles veem as libelinhas de Michigan sobrevivendo ao aquecimento climático mudando para um ciclo de vida semelhante ao de seus parentes do sul – apresentando dois ciclos de vida em uma estação, em vez de um.
O trabalho desenvolvido a partir do trabalho da primeira autora, Laura Twardochleb, como estudante de doutorado no laboratório de Zarnetske. Ela passou um tempo observando o ciclo de vida de um ano das libelinhas em Michigan. Eles emergem como adultos de lagoas na primavera. Eles acasalam, reproduzem e os juvenis crescem ao longo de um ano na lagoa comendo zooplâncton. Eles são bons objetos de estudo, disse ela, porque prosperam tanto fora quanto no laboratório.
Twardochleb, agora com o Conselho de Controle de Recursos Hídricos do Estado da Califórnia, fazia parte do Programa de Ecologia, Evolução e Comportamento da MSU e, como parte disso, teve uma aula de Chris Klausmeier, professor de Biologia Vegetal e Biologia Integrativa da Fundação MSU.
Ela viu que os primeiros modelos que projetavam como os climas mais quentes afetariam os predadores ectotérmicos eram significativamente mais simples do que a natureza que ela estava observando. Por um lado, os modelos não permitiam a mudança das estações do norte. Os modelos também não acompanhavam o tamanho e a taxa de crescimento de um predador e as mudanças em seu ciclo de vida com o aquecimento.
Enquanto isso, Klausmeier, um ecologista teórico, estava reconhecendo o molho especial que um experimentalista traz ao criar modelos matemáticos que assumem suposições sobre como os organismos se comportam, crescem, nascem e morrem.
“Posso criar qualquer modelo que quiser sem restrições da realidade”, disse Klausmeier. “Mas isso é um pouco perigoso, porque é claro que você quer algo relacionado ao mundo real. Quando você se junta a um experimentalista, pode trazer não apenas os resultados e parâmetros experimentais, mas também trazer a história natural profunda e conhecimento para o sistema para conhecer o variáveis-chave e restrições.”
O trabalho, considerando um clima mais quente, mas ainda sazonal, mostra como as libelinhas podem crescer e se reproduzir mais rapidamente. Criando um modelo que permitia apenas que as libelinhas virtuais vivessem um ciclo de vida de um ano em um mundo mais quente, elas queimaram e morreram. A extinção estava no horizonte.
Mas permitisse aos insetos a opção de trazer duas gerações em uma estação, e prosperar era uma possibilidade. “Muitos modelos disseram [predators] íamos morrer de fome”, disse Twardochleb. “Isso é o que é empolgante – que podemos tornar os modelos mais realistas.”
Twardochleb disse que o trabalho é uma boa base para entender como outras espécies responderão a um mundo mais quente, particularmente espécies como mosquitos, que são incômodos e potencialmente portadores de doenças.
Zarnetske acrescentou que o desafio contínuo estará além da ideia de que diferentes espécies estarão se adaptando a um novo mundo. A mudança climática está superando esse tipo de evolução de uma forma sem precedentes. E os extremos climáticos — ondas de calor, secas, inundações — são uma variável completa.
“Esse é o nosso próximo passo”, disse Zarnetske. “A imprevisibilidade é difícil.”
O trabalho foi financiado pela National Science Foundation, NASA, Departamento de Pesca e Vida Selvagem da MSU e Programa de Política e Ciência Ambiental, Kellogg Biological Station e a Society for Freshwater Science.
.
