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O mar profundo contém mais de 90% da água em nossos oceanos, mas apenas cerca de um terço de todas as espécies de peixes. Os cientistas há muito pensam que a explicação para isso é intuitiva – as águas oceânicas rasas são quentes e cheias de recursos, tornando-as um local privilegiado para que novas espécies evoluam e prosperem. Mas um novo estudo da Universidade de Washington liderado por Elizabeth Miller relata que ao longo da história antiga da Terra, houve vários períodos de tempo em que muitos peixes realmente favoreciam as águas frias, escuras e áridas do mar profundo.
“É fácil olhar para habitats rasos como recifes de coral, que são muito diversos e emocionantes, e assumir que sempre foram assim”, disse Miller, que completou o estudo como pesquisador de pós-doutorado na UW School of Aquatic and Fishery Sciences e agora é pós-doutoranda na Universidade de Oklahoma. “Esses resultados realmente desafiam essa suposição e nos ajudam a entender como as espécies de peixes se adaptaram a grandes mudanças no clima”.
O mar profundo é normalmente definido como qualquer coisa abaixo de cerca de 650 pés, a profundidade na qual não há mais luz solar suficiente para a fotossíntese ocorrer. Isso significa que há muito menos comida e calor do que nas águas rasas, tornando-se um lugar difícil de se viver. Mas, analisando as relações dos peixes usando seus registros genéticos de 200 milhões de anos atrás, Miller conseguiu identificar um padrão evolutivo surpreendente: as taxas de especiação – ou seja, a rapidez com que novas espécies evoluíram – mudaram ao longo do tempo. Houve períodos que duraram dezenas de milhões de anos em que novas espécies evoluíram mais rapidamente no mar profundo do que em áreas mais rasas.
De certa forma, essa descoberta levantou mais perguntas do que respondeu. O que estava fazendo com que os peixes preferissem um habitat a outro? O que tornou alguns peixes capazes de se mover para o fundo do mar com mais facilidade do que outros? E como essas mudanças antigas ajudaram a criar a diversidade de espécies que temos hoje?
Quando Miller mapeou essas taxas de especiação em uma linha do tempo da história da Terra, ela conseguiu identificar três eventos principais que provavelmente desempenharam um papel.
“A primeira foi a separação da Pangea, que ocorreu entre 200 e 150 milhões de anos atrás”, disse Miller. “Isso criou novos litorais e novos oceanos, o que significava que havia mais oportunidades para os peixes passarem de águas rasas para águas profundas. De repente, havia muito mais pontos de acesso.”
Em seguida foi o período Cretáceo Hot Greenhouse, que ocorreu aproximadamente 100 milhões de anos atrás e marcou uma das eras mais quentes da história da Terra. Durante esse período, muitos continentes foram inundados devido à elevação do nível do mar, criando um grande número de novas áreas rasas em toda a Terra.
“Foi por volta desse período que realmente vimos os peixes de águas rasas decolarem e se diversificarem”, disse Miller. “Podemos rastrear muita diversidade de espécies que vemos nas águas rasas hoje até este momento”.
O terceiro evento foi mais uma grande mudança climática cerca de 15 milhões de anos atrás, conhecida como transição climática do Mioceno Médio. Isso foi causado por mais deslocamentos dos continentes, que causaram grandes mudanças na circulação oceânica e esfriaram o planeta – até o fundo do mar.
“Por volta dessa época, vemos as taxas de especiação do fundo do mar realmente acelerarem”, disse Miller. “Isso foi especialmente impulsionado por peixes de água fria. Muitas das espécies que você vê hoje nas costas de Washington e do Alasca se diversificaram durante esse período.”
Mas as mudanças climáticas por si só não explicam como os peixes colonizaram o mar profundo em primeiro lugar. Nem todas as espécies têm a combinação certa de características para sobreviver em águas mais profundas e fazer uso dos recursos relativamente limitados além do alcance da luz solar.
“Para evoluir para uma nova espécie no fundo do mar, primeiro você precisa chegar lá”, disse Miller. “O que descobrimos foi que não apenas as taxas de especiação estavam mudando ao longo do tempo, mas também a aparência dos peixes do fundo do mar.”
Os primeiros peixes que conseguiram fazer a transição para o fundo do mar tendiam a ter grandes mandíbulas. Isso provavelmente lhes deu mais oportunidades de pegar comida, que pode ser escassa em profundidade. Os pesquisadores descobriram que muito mais tarde na história, os peixes que tinham caudas mais longas e afiladas tendiam a ser mais bem-sucedidos em fazer a transição para águas profundas. Isso permitiu que eles economizassem energia deslizando ao longo do fundo do mar em vez de nadar na coluna de água.
“Se você olhar para quem vive no fundo do mar hoje, algumas espécies têm um corpo afilado e outras têm mandíbulas grandes, assustadoras e cheias de dentes”, disse Miller. “Esses dois planos corporais representam ancestrais que colonizaram o mar profundo com milhões de anos de diferença.”
Embora esses eventos possam parecer história antiga, eles podem nos ensinar sobre como as mudanças climáticas de hoje afetarão a vida em nossos oceanos. Miller espera que pesquisas futuras possam se basear nessas descobertas e investigar como os peixes modernos do fundo do mar responderão às mudanças climáticas e potencialmente informar os esforços de conservação.
“O que aprendemos com este estudo é que os peixes do fundo do mar tendem a se dar bem quando os oceanos estão mais frios, mas com as mudanças climáticas, os oceanos estão ficando mais quentes”, disse ela. “Podemos esperar que isso realmente afete os peixes no fundo do mar nos próximos anos”.
Os co-autores são Luke Tornabene, da UW; Christopher Martinez na UC Irvine; Sarah Friedman, do Centro de Ciências Pesqueiras NOAA do Alasca; Peter Wainwright na UC Davis; e Samantha Price na Universidade Clemson.
Esta pesquisa foi financiada pela National Science Foundation.
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