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Olhando o passado para enxergar o futuro

Publicado em 31 agosto 2014

Por Manuel Alves Filho

Uma boa maneira de tentar entender o que nos reserva o futuro é olhar para o passado e buscar compreender as transformações ocorridas através do tempo. Partindo desse princípio, o biólogo André Rodrigo Rech investigou em sua tese de doutoramento, defendida no Instituto de Biologia (IB) da Unicamp, os efeitos da variação tempo-espaço sobre as estratégias de reprodução das plantas. O trabalho, pioneiro no Brasil, concluiu que as mudanças climáticas registradas ao longo dos últimos 20 mil anos estão associadas com a forma como determinadas espécies se reproduzem. Além disso, o estudo também apurou que em áreas de florestas, nas quais as chuvas são mais constantes, o clima atual é o fator mais importante na determinação da polinização por animais. Já em áreas abertas, como as de Cerrado, nas quais o regime de chuvas é diferente, o clima do passado é que teve papel decisivo na definição do sistema de polinização das plantas, que são mais dependentes da ação do vento.

A pesquisa desenvolvida por Rech foi orientada pela professora Marlies Sazima, do Departamento de Biologia Vegetal do IB, e contou com a colaboração de pesquisadores da Dinamarca e também da Inglaterra, país no qual o biólogo realizou parte do seu doutorado. O autor da tese destaca que o Brasil ainda tem pouca tradição científica no estudo de interações ecológicas e mudanças climáticas. Tanto é assim que uma das integrantes da banca examinadora chegou a afirmar que o trabalho era tão inovador que estaria dando início a uma nova linha de pesquisa no país. Rech explica que na Europa há mais experiência nesse tipo de investigação, entre outros motivos porque o continente foi mais impactado pelas mudanças climáticas do passado, notadamente pelos ciclos de glaciação.

O biólogo conta que resolveu pesquisar o tema por causa das polêmicas existentes em torno de quais seriam os efeitos das mudanças climáticas sobre as plantas. Ao buscar entender como elas se adaptaram aos acontecimentos pretéritos, conforme Rech, é possível encontrar elementos para projetar o futuro, de modo a predizer que populações estariam ameaçadas pelas mudanças climáticas em curso. “Conhecendo cenários futuros de mudanças no clima é possível prever quais espécies ou estratégias reprodutivas serão beneficiadas, permitindo assim que se faça um planejamento em termos de mitigação de efeitos e valoração de consequências das mudanças que estão sendo apontadas pelos grupos pesquisadores do clima”, explica o pesquisador.

A investigação de Rech foi dividida em duas partes. Na primeira, ele saiu a campo para estudar dez populações da espécie Curatella americana, distribuídas pelos Estados de Mato Grosso, Goiás, Pará, Amazonas e Roraima. Essa árvore típica do Cerrado, que tem propriedades medicinais, também é conhecida pelos nomes populares de lixeira ou caimbé. Em estudos paleoecológicos o pólen dessa espécie é utilizado juntamente com outras espécies para interpretar se uma dada localidade teve ou não vegetação savânica no passado, sendo considerada por essa razão uma planta indicadora. Para testar a relação entre o clima e a reprodução da planta, o estudante de doutorado fez modelagens computacionais para a determinação das mudanças climáticas ao longo dos últimos 20 mil anos em cada local que estudou.

Ele também realizou diversos cruzamentos entre indivíduos da espécie estudada para entender como ela se reproduz e o quanto depende de animais como polinizadores. Os resultados levaram o biólogo a concluir que quanto mais instável é o clima, mais as plantas são capazes de se autopolinizarem. Em outras palavras, elas se tornaram autônomas em relação à tarefa de polinização exercida pelos animais, principalmente os insetos. “Também pude constatar que essas plantas apresentaram mudanças morfológicas que promoveram a aproximação de seus órgãos reprodutivos, o que favorece a autopolinização. Com essa estratégia, fica facilitado o deslocamento dos grãos de pólen da parte masculina para a feminina da flor, dentro do mesmo indivíduo”, detalha o autor da tese.

Rech revela que enfrentou alguns percalços para executar os experimentos de campo, causados por “agentes externos”. Em Santarém, por exemplo, parte do trabalho foi perdida por causa do fogo. Em Roraima, o pesquisador teve que aguardar duas longas semanas acampado em um local desprovido de luz elétrica até que a chuva passasse e ele pudesse checar o estágio de florescimento das plantas. “Outro contratempo foi o apetite das formigas, que comeram alguns sacos com os quais protegíamos as flores depois de feito o cruzamento. Felizmente, eu havia preparado um número maior de experimentos prevendo algum tipo de problema”, relata o biólogo.

A segunda parte da pesquisa abordou com maior ênfase a polinização pelo vento, outra forma de as plantas se reproduzirem sem a contribuição dos animais. Para esse estudo foram considerados 50 locais espalhados pelo planeta. O método empregado por Rech relacionou as proporções de plantas polinizadas por animais e pelo vento de cada um desses pontos com fatores contemporâneos como riqueza de espécies, densidade de árvores, topografia e clima atual, além obviamente do clima do passado. As informações sobre as condições climáticas pretéritas foram fornecidas por um banco de dados internacional similar ao utilizado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).

Após cruzar e analisar a massa de dados, o autor da tese constatou que em áreas de florestas o clima atual é mais importante que o do passado no que toca à polinização feita por animais. “A chuva favorece as condições para, por exemplo, a produção de néctar, além de dificultar a polinização pelo vento, pois deixa os grãos de pólen mais pesados, fortalecendo a importância dos animais no cumprimento dessa tarefa”, diz. Já nas áreas abertas, como a do Cerrado, a constatação foi inversa.

Ou seja, Rech apurou que o clima do passado é que exerce maior influência nas estratégias de reprodução das plantas de hoje. “Isso pode ser explicado da seguinte maneira. A quantidade de chuva do passado funcionou como um processo seletivo das espécies que podem ser encontradas atualmente nesse bioma. Foram favorecidas aquelas que já apresentavam adaptações que as tornaram independentes da ação dos animais para promover a polinização, que segue sendo feita com a ajuda do vento, nos locais onde o clima foi muito seco”, destaca.

Dito de outra forma, a pesquisa desenvolvida pelo biólogo verificou que em áreas onde o clima variou mais ao longo do período considerado foram favorecidas as plantas que menos dependiam dos animais como agentes polinizadores. “Do ponto de vista da evolução, os indivíduos que dependiam mais de polinizadores foram extintos. Houve uma seleção a favor daqueles que se mostraram mais independentes. Isso pode ser visto por diferentes ângulos. Há que se tomar cuidado para não criar a falsa ideia de que não é preciso preservar os polinizadores nessas áreas, o que não é verdade. Outro aspecto a levar em conta é que muitas espécies que se reproduzem de forma independente estão cruzando com elas mesmas. Assim, não há troca de informação genética com outros indivíduos. Isso tem um preço, pois essas espécies provavelmente estão gerando descendentes com menor diversidade genética, o que pode implicar em indivíduos mais frágeis”, pontua.

Rech chama a atenção para o fato de as mudanças climáticas afetarem distintamente animais e plantas. Os primeiros, por serem móveis, se deslocam mais rapidamente em busca de lugares que lhes ofereçam melhores condições de sobrevivência. Já as plantas são fixas. Seu deslocamento se dá pela dispersão do pólen ou das sementes, que são carreadas por animais, vento ou cursos d’água. “Por isso é importante procurar entender o passado, pois ele nos fornece elementos muito importantes para projetarmos o futuro. Ao considerarmos as mudanças climáticas que estão em curso, temos como predizer se uma espécie poderá, dadas determinadas condições, perecer em dado prazo. O estudo permite também vislumbrar possíveis impactos das mudanças climáticas futuras sobre os dois terços dos alimentos ingeridos pela humanidade, que dependem de animais como polinizadores”, reafirma.

A pesquisa desenvolvida por Rech também teve um caráter extensionista relevante. Durante os trabalhos de campo, o pesquisador ofereceu cursos para alunos de graduação de universidades próximas das áreas de estudo. O objetivo foi compartilhar com os estudantes informações e metodologias avançadas, às quais esse público dificilmente tem acesso. “Tive a preocupação de agir dessa forma porque, quando era aluno de graduação, encontrei muita dificuldade para travar contato com pesquisadores de destacadas instituições de pesquisa. No Brasil, infelizmente, ainda carecemos muito da interiorização das mais diversas linhas de pesquisa, para além das fronteiras da região Sudeste”, esclarece o autor da tese.

Na opinião de Rech, seu trabalho deixa clara a importância de estudos de campo em amplas áreas geográficas, como é o caso do Brasil, associados com modelos simulatórios computacionais. “Para além dessa vantagem em termos de relevância científica, as inúmeras viagens aos confins do Brasil me permitiram entender melhor esse mosaico sociocultural e ambiental que compõe nosso país”, frisa o biólogo, que contou com bolsa estudo concedida pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Ele também obteve auxílio Fapex-Unicamp e bolsas da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Santander Universidades, por meio das quais participou do programa de doutorado sanduíche com a Universidade de Northampton, da Inglaterra, onde foi coorientado pelo professor Jeff Ollerton.

Publicação

Tese: “Caminhando entre flores: o papel de variações no tempo e espaço na evolução de estratégias de polinização”

Autor: André Rodrigo Rech

Orientadora: Marlies Sazima

Coorientador: Jeff Ollerton

Unidade: Instituto de Biologia (IB)

Financiamento: Fapesp, Faepex-Unicamp, Capes e Santander Universidade

Jornal da Unicamp