• Research Center in Biodiversity and Genetic Resources

    InBIO Associate Laboratory

    Research Center in  Biodiversity and Genetic Resources
  • Research Center in Biodiversity and Genetic Resources

    InBIO Associate Laboratory

    Research Center in  Biodiversity and Genetic Resources
  • Research Center in Biodiversity and Genetic Resources

    InBIO Associate Laboratory

    Research Center in  Biodiversity and Genetic Resources
  • Research Center in Biodiversity and Genetic Resources

    InBIO Associate Laboratory

    Research Center in  Biodiversity and Genetic Resources
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
DE PORTUGAL À NORUEGA: COMO AS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS INFLUENCIAM A ESCOLHA DE UMA PARCEIRA
Desengane-se quem pensou imediatamente que iria tomar contacto com um estudo atrevido. O protagonista da história que temos para contar é um pequeno peixe, parente próximo dos cavalos marinhos, da espécie Nerophis lumbriciformis. E a grande novidade é que é este minúsculo animal acaba de ajudar uma equipa internacional, coordenada por um investigador do CIBIO-InBIO, a perceber a relação que existe entre a variação da temperatura da água ao longo da costa Europeia e a intensidade de escolha de parceiros reprodutivos.
 

Num artigo publicado ontem pela prestigiada revista “Global Change Biology”, são desvendados os resultados da interação entre dois dos fenómenos naturais mais impressionantes: as mediáticas alterações climáticas e aquela que é uma das mais poderosas forças evolutivas – a selecção sexual. Alguma vez pensou de que forma o aquecimento global e as alterações climáticas podem influenciar a distribuição geográfica dos organismos? A sua reprodução? E a sua sobrevivência? Fique a saber mais sobre este tema, com base na história de um pequeno peixe que brevemente poderá ficar extinto nas águas do nosso país.

 

A DIMENSÃO MEDIÁTICA DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS
É, hoje, praticamente impossível passar um dia sem ver referido, nos jornais, televisão ou redes sociais, o tema das alterações climáticas. Embora o tópico seja ainda fraturante na sociedade (veja-se, a título de exemplo, a acesa discussão recentemente espoletada pelo resultado das eleições Norte-americanas), as evidências acumulam-se a uma velocidade galopante. De facto, as alterações climáticas têm influenciado, direta ou indiretamente, a grande maioria dos seres vivos presentes em todos os sistemas estudados, sejam eles marinhos, dulciaquícolas ou terrestres.

 

A REVIRAVOLTA INESPERADA DE UM FENÓMENO AVASSALADOR
Embora o fenómeno das alterações climáticas e aquecimento global seja visto, apropriadamente, como o novo campo de batalha global, é também verdade que pode ser entendido, pelo menos pelos biólogos, como uma rara oportunidade”, explica Nuno Monteiro, investigador do CIBIO-InBIO. “As alterações na distribuição geográfica dos organismos” - acrescenta, “que ocorrem hoje a um ritmo sem precedentes, permitem o estudo dos gradientes que se estabelecem entre as populações centrais e as mais periféricas, onde os regimes de temperatura divergem”. Esta configuração dá aos cientistas uma oportunidade única para registar, em tempo quase real, a evolução em ação durante os rápidos episódios de expansão e contração populacionais precipitados pelo aquecimento global.

 

DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS À SELEÇÃO SEXUAL
Curiosamente, o resultado da interação entre as alterações climáticas e uma das mais potentes forças evolutivas, a seleção sexual, continua sem merecer a atenção devida por parte da comunidade científica. A seleção sexual é capaz de promover a elaboração de estruturas aparentemente bizarras - como a cauda do pavão ou as armações dos veados - que promovem o sucesso reprodutivo, e que levam muitas vezes ao isolamento reprodutivo e à formação de novas espécies. Deste modo, hipotéticas variações na intensidade da seleção sexual ao longo da área de distribuição geográfica de uma espécie podem servir de janela para melhor compreender os impactos das alterações climáticas na evolução dos sistemas de acasalamento. Segundo Nuno, “só poderemos prever, face às novas condições climáticas, se uma população se adaptará ou extinguirá, quando pudermos antecipar de que forma a reprodução será afetada”.

 

UM ESTUDO SEM PRECEDENTES
Publicado ontem pela “Global Change Biology”, o trabalho conjunto da equipa internacional coordenada pelo investigador do CIBIO-InBIO ilustra as ligações próximas entre a temperatura e indicadores de selecção sexual, utilizando, como modelo, uma espécie de peixe de águas frias - Nerophis lumbriciformis. Estudando populações distribuídas ao longo da costa Europeia, desde Portugal até à Noruega, os investigadores foram capazes de mostrar que a intensidade da seleção sexual varia de forma parabólica com a temperatura. Ou seja, “a maior intensidade de selecção é encontrada nos extremos da distribuição da espécie - simultaneamente a Sul e a Norte - sendo mais reduzida no centro”, clarifica Nuno. O investigador, e primeiro autor deste artigo, continua “A redução da época de reprodução, a Norte, devida às temperaturas muito baixas, e o restrito período de produção de células sexuais, a Sul, devido às temperaturas altas, alteram os padrões reprodutivos da espécie, diminuindo a capacidade de todos os indivíduos se reproduzirem, o que resulta no aumento da intensidade de seleção sexual”.
Os ornamentos utilizados para a atração do sexo oposto, que nesta espécie, devido a uma reversão dos papéis sexuais, estão presentes nas fêmeas, são especialmente desenvolvidos nos extremos da distribuição (e temperatura). As fêmeas no Sul e Norte da Europa são capazes de apresentar colorações faciais muito aumentadas, traduzindo o forte investimento que fazem na qualidade dos ovos que produzem. Os machos tendem a escolher estas fêmeas fazendo com que, nos extremos da distribuição (e de temperatura), nem todas as fêmeas se consigam reproduzir pois as mais vistosas monopolizam a reprodução. “Esta redução no número de indivíduos que se reproduzem tem impactos sobre a os genes que passam para as gerações seguintes, reduzindo a diversidade genética das mesmas, o que poderá afetar a sua capacidade de adaptação a novas condições climáticas”, adianta Nuno.

 

OLHAR O PRESENTE PARA PREVER O FUTURO
Ao estudarem populações contemporâneas a várias latitudes, que experimentam temperaturas muito diversas (desde as águas mais quentes do Sul até ao frio do Norte), os investigadores mostram como a informação retirada em cada população pode servir para prever o efeito concreto do aquecimento global. Por exemplo, “se for esperado um aumento de 2° C na temperatura da água para um determinado local, podemos procurar uma população atual, a uma latitude menor, que habite já a essa temperatura, e ver como responde”, explica o investigador. Utilizando este modelo preditivo, os investigadores esperam que, à medida que as populações se movem em direção ao Polo Norte, uma vaga de diminuição de intensidade de seleção tenda a ocorrer no que é hoje o limite de distribuição da espécie. Em Portugal, especificamente, espera-se um continuado aumento da pressão da seleção sexual, com fêmeas cada vez mais vistosas, até à inexorável extinção desta espécie nas nossas águas. Parafraseando os imortais Queen: “O espetáculo tem de continuar” (“The show must go on”)...

 

Artigo original:
Monteiro N, Cunha M, Ferreira L, Vieira N, Antunes A, Lyons D, Jones AG (2017) Parabolic variation in sexual selection intensity across the range of a cold-water pipefish: Implications for susceptibility to climate change. Global Change Biology. doi: 10.1111/gcb.13630.

 

Imagens:
Figura 1. À procura de Nerophis lumbriciformis na Irlanda. Créditos: Nuno Monteiro.
Figura 2. À procura de Nerophis lumbriciformis na Escócia. Representado na imagem está o investigador do CIBIO-InBIO, Mário Cunha. Créditos: Nuno Monteiro.
Figura 3. À procura de Nerophis lumbriciformis em França. Representado na imagem está o investigador do CIBIO-InBIO, Nuno Monteiro, segurando um Nerophis. Créditos: Nuno Monteiro.
Figura 4. Fêmea de Nerophis lumbriciformis recolhida em Viana do Castelo. Créditos: Nuno Monteiro.

 

Posted in 2017-01-24