Amedida que a mudança climática acelera, os oceanos se acidificam rapidamente. Um novo estudo inovador dos bia³logos da Universidade de Chicago mostra que os mexilhaµes criados em um ambiente experimental a¡cido cresceram conchas menores do que os cultivados em na­veis normais, mas a taxa de sobrevivaªncia geral dos mexilhaµes cultivados nas duas condições foi a mesma.

A população sobrevivente no ambiente a¡cido diferia geneticamente das demais, sugerindo que variantes genanãticas que já existem em um subconjunto da população natural de mexilhaµes permitiram que elas se adaptassem ao ambiente mais severo. Isso pode ser uma boa nota­cia para conservacionistas e amantes de frutos do mar, já que os mexilhaµes encontram maneiras de se adaptar a smudanças nos mares.

"A esperana§a éque já existam alguns indivíduos nas espanãcies que já tenham alguma composição genanãtica que lhes permita suportar a mudança no ambiente", disse Mark Bitter, estudante de graduação da UChicago que liderou o estudo, publicado em 20 de dezembro na  Nature. Comunicações . "Isso efetivamente permite que a evolução funcione muito mais rápido se vocênão estiver esperando uma nova mutação surgir".

A descoberta oferece alguma esperana§a, embora os autores tenham advertido que não promete que as espanãcies sejam capazes de suportar completamente os desafios dasmudanças climáticas: o pH éapenas uma varia¡vel que se espera que mude no futuro pra³ximo.

"Já vimos decla­nios substanciais no tamanho da concha de uma espanãcie de mexilha£o na natureza, mas parece que existe essa capacidade de adaptação dessa espanãcie", disse Bitter, "o que éuma boa nota­cia em meio a muita desolação."

Enquanto os humanos continuam queimando combusta­veis fa³sseis, os oceanos absorvem cerca de um tera§o do carbono extra liberado na atmosfera. Isso faz com que os na­veis de pH da águado mar caiam, tornando-a mais a¡cida. Mexilhaµes, ostras e certas espanãcies de algas tem dificuldade em produzir suas conchas duras de carbonato de ca¡lcio neste ambiente. 

Cathy Pfister, autora saªnior do novo estudo e principal estudiosa da dina¢mica de espanãcies em sistemas marinhos, mostrou que as conchas de mexilha£o modernas coletadas no noroeste do Paca­fico eram, em média, 32% mais finas do que aquelas a partir da década de 1970.

Ao longo de três viagens de pesquisa a  Frana§a em 2016 e 2017, os pesquisadores coletaram espanãcimes de  Mytilus galloprovincialis , o mexilha£o do Mediterra¢neo, uma das várias espanãcies que fornece uma valiosa fonte de alimento em todo o mundo. Eles criaram cuidadosamente dezenas de combinações de 12 faªmeas e 16 machos para garantir uma população geneticamente diversa de larvas - 192 combinações diferentes no total.

As larvas de mexilha£o, com mais de um milha£o de indivíduos no total, foram mantidas em uma sanãrie de baldes, com águado mar manipulada por dia³xido de carbono. Ao longo de seis semanas, Bitter e seus companheiros de equipe coletaram amostras a cada poucos dias para medir o tamanho da concha e analisar a composição genanãtica das larvas sobreviventes. 

Em geral, os mexilhaµes nas condições de pH ambiente cresceram suas conchas a uma taxa mais rápida do que os em águacom pH mais baixo, embora depois de duas semanas a população com pH baixo recuperasse a maior parte do tempo. Amargo suspeita que isso ocorra porque os indivíduos mais vulnera¡veis ​​a condições de baixo pH morreram antes deste ponto e os sobreviventes conseguiram continuar crescendo normalmente.

Quando os pesquisadores analisaram a variação genanãtica nos dois grupos de teste, eles viram fortes assinaturas de seleção nas condições de baixo pH, o que significa que um aºnico fundo genanãtico surgiu entre os mexilhaµes capazes de suportar esse ambiente. Apa³s o dia seis, eles separaram os produtores de casca mais rápidos dos mais lentos em cada ambiente de pH. O tamanho da casca éum indicador de aptida£o - os mexilhaµes com as maiores conchas provavelmente foram os concorrentes mais fortes. Mas se um mexilha£o cresce sua concha o mais rápido nas condições atuais do oceano, isso significa que ele também se saira¡ bem em um cena¡rio de pH mais baixo e extremo?

"A resposta énão", disse Bitter. "Parece haver um tipo aºnico de composição genanãtica dos indivíduos que acaba crescendo melhor no ambiente de baixo pH, em relação a s condições do ambiente".

No final do experimento, não houve diferença na sobrevivaªncia total de mexilhaµes criados em ambos os ambientes. Isso parece uma boa nota­cia rara no contexto demudanças climáticas que avana§am rapidamente: uma espanãcie que já tem a capacidade de se adaptar a condições mais severas. Os autores advertiram que não éo quadro completo, no entanto.

“Alguns desses indivíduos são realmente bons em lidar com essa enorme redução no pH. Mas e se vocêtambém reduzir a salinidade ou alterar substancialmente a temperatura? ”, Disse Bitter. “Sa³ porque vocêpode correr uma maratona não significa que vocêpode se virar e nadar logo depois. a‰ um cena¡rio multi-estressor. ”

Ele disse que este estudo mostra por que éimportante concentrar os esforços de conservação e aquicultura na manutenção de ampla diversidade genanãtica entre as populações de mexilhaµes, já que a capacidade de se adaptar a condições próximas do futuro parece já existir no pool genanãtico.

O projeto foi patrocinado pelo programa France and Chicago Collaborating in the Sciences, projetado para incentivar a colaboração entre cientistas da UChicago e equipes de pesquisa em instituições de ensino superior na Frana§a.

- Adaptado de uma história publicada originalmente no UChicago Medicin e.

Citação: "A variação genanãtica permanente alimenta a rápida adaptação a  acidificação do oceano". Bitter et al.,  Nature Communications,  20 de dezembro de 2019. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1