A maior parte das espécies são raras, mas não muito raras

"Quem pode explicar porque é que uma espécie tem uma grande distribuição e é muito abundante, e porque é que outra espécie semelhante tem uma distribuição muito confinada e é rara?" Esta pergunta foi colocada por Charles Darwin na sua obra "A Origem das Espécies", publicado há mais de 150 anos. Um desafio relacionado tem sido o de compreender quantas espécies são comuns (abundantes) e quantas são raras, a chamada distribuição global da abundância de espécies (gSAD).

No século passado, foram propostos dois modelos principais de gSAD: R. A. Fisher, um estatístico e biólogo, propôs que a maioria das espécies é muito rara e que o número de espécies diminui para as espécies mais comuns (o chamado modelo de série logarítmica). Por outro lado, F. W. Preston, engenheiro e ecologista, defendeu que apenas algumas espécies são efetivamente muito raras e que a maioria das espécies tem um nível intermédio de abundância (o chamado modelo log-normal). No entanto, até agora e apesar de décadas de investigação, os cientistas não sabiam qual o modelo que descreve a verdadeira gSAD do planeta.

Para resolver este problema, os autores deste estudo utilizaram dados do Sistema Global de Informação sobre a Biodiversidade (GBIF), e descarregaram dados que representam mais de mil milhões de observações de espécies na natureza de 1900 a 2019.

"A base de dados GBIF é um recurso extraordinário para todo o tipo de investigação relacionada com a biodiversidade, sobretudo porque reúne dados recolhidos por cientistas profissionais e cidadãos de todo o mundo", refere o primeiro autor Corey Callaghan da Universidade da Flórida.

Callaghan e os seus colegas investigadores dividiram os dados descarregados em 39 grupos de espécies, como por exemplo, aves, insetos ou mamíferos. Para cada um deles, compilaram a respetiva distribuição global da abundância de espécies (gSAD).

O estudo revelou um padrão potencialmente universal, que surge quando a distribuição da abundância das espécies é totalmente revelada: a maioria das espécies é rara, mas não muito rara, e apenas algumas espécies são muito comuns, tal como previsto no modelo log-normal. No entanto, os investigadores também descobriram que só foi possível determinar este padrão em alguns grupos de espécies, como as cicadáceas e as aves. Para todos os outros grupos de espécies, os dados são ainda insuficientes.

"Se não tivermos dados suficientes, parece que a maioria das espécies é muito rara", refere Henrique Pereira, investigador no iDiv e no BIOPOLIS-CIBIO. "Mas ao adicionar mais e mais observações, o quadro muda. Começamos a ver que há, de facto, mais espécies raras do que espécies muito raras. Podemos ver esta mudança no caso das cicadáceas e das aves quando comparamos as observações de espécies de 1900, quando havia menos dados disponíveis, com as observações de espécies mais abrangentes que temos atualmente. É fascinante: podemos ver claramente o fenómeno da distribuição completa da abundância das espécies a ser revelado, tal como previsto por Preston há várias décadas, mas só agora demonstrado à escala de todo o planeta".

As descobertas do novo estudo permitem aos cientistas avaliar até que ponto as gSADs foram desvendados para diferentes grupos de espécies. Isto permite responder a outra questão de investigação de longa data: Quantas espécies existem? Este estudo conclui que, embora para alguns grupos, como as aves, tenham sido identificadas quase todas as espécies, o mesmo não acontece com outros taxa, como os insetos e os cefalópodes.

"Por sua vez, estes resultados podem-nos ajudar a testar atuais teorias sobre a criação e manutenção da biodiversidade, e guiar-nos no desenvolvimento de novos modelos teóricos”, refere Luís Borda de Água, investigador no BIOPOLIS-CIBIO. Os investigadores acreditam que as suas descobertas podem ajudar a responder à pergunta de Darwin sobre a razão pela qual algumas espécies são raras e outras são comuns. O padrão universal que encontraram pode apontar para mecanismos ecológicos ou evolutivos gerais que governam a abundância e a raridade das espécies. 

Enquanto mais investigação está a ser feita, a humanidade continua a alterar a superfície do planeta e a abundância de espécies, por exemplo, tornando as espécies comuns menos comuns. Este facto complica a tarefa dos investigadores: é necessário não só compreender como a abundância das espécies evolui naturalmente, mas também como os impactos humanos estão a alterar estes padrões simultaneamente. Talvez ainda haja um longo caminho a percorrer até que a pergunta de Darwin seja finalmente respondida.

Callaghan, C. T., Borda-de-Água, L., van Klink, R., Rozzi, R., Pereira, H. M. (2023). Unveiling the global species abundance distributions of Eukaryotes. Nature Ecology and Evolution.

DOI: 10.1038/s41559-023-02173-y

Imagem 1. Papagaio-morcego-do-ceilão (Loriculus beryllinus): espécie de ave muito rara a nível global| Créditos de imagem: Corey Callaghan

Imagem 2. Açor (Accipiter gentilis): espécie de ave rara| Créditos de imagem: Corey Callaghan

Imagem 3. Caturra (Nymphicus hollandicus): espécie de ave comum que vive na Austrália | Créditos de imagem: Corey Callaghan

Imagem 4. Pardal-doméstico (Passer domesticus): espécie de ave muito comum com uma distribuição quase mundial | Créditos de imagem: Corey Callaghan