A formação de montanhas e monções antigas ajudou a criar um hotspot de biodiversidade moderno
Em um novo estudo na Science, os pesquisadores examinaram a vida vegetal nas montanhas Hengduan da China, no Himalaia e no plata´ Qinghai-Tibet
Uma prensa de plantas usada pelos pesquisadores que realizam trabalhos de campo nas montanhas Hengduan. Crédito: Deren Eaton
Uma das grandes questões da biologia épor que certas plantas e animais são encontrados em alguns lugares e não em outros. Descobrir como as espanãcies evoluem e se espalham, e por que alguns lugares são mais ricos em espanãcies do que outros, éfundamental para entender e proteger o mundo ao nosso redor. As montanhas são um bom laboratório para os cientistas que enfrentam essas questões: as montanhas abrigam toneladas de biodiversidade, em parte devido a todos os habitats diferentes em diferentes altitudes. Em um novo estudo na Science, os pesquisadores examinaram a vida vegetal nas montanhas Hengduan da China, no Himalaia e no plata´ Qinghai-Tibet. Usando o DNA para construir a¡rvores geneala³gicas de espanãcies, eles aprenderam que a diversidade de plantas naquela regia£o hoje pode ser rastreada atémontanhas recanãm-formadas 30 milhões de anos atrás, e monções que vieram depois. a‰ um exemplo concreto de como asmudanças climáticas e ambientais influenciam a vida na Terra.
"Este artigo aborda a questãofundamental de por que existem tantas espanãcies em algumas partes do mundo e não em outras", diz Rick Ree, curador do Field Museum de Chicago e autor correspondente do estudo da Science . "A formação dessa comunidade rica em espanãcies foi alimentada pela construção de montanhas antigas e pelos efeitos subsequentes das monções. A biodiversidade que vemos hoje foi profundamente moldada pela geologia e pelo clima".
O artigo foca nas plantas que crescem acima da linha das a¡rvores (chamada de zona alpina) nas montanhas Hengduan, no sudoeste da China. "a‰ uma parte incrivelmente interessante do mundo, éuma área relativamente pequena que abriga um tera§o de todas as espanãcies de plantas na China", diz Ree. "Nas montanhas Hengduan, vocêpode ver florestas de conaferas, correntes glaciais correndo, vales escarpados e prados repletos de flores silvestres". Algumas das flores, observa Ree, podem ser familiares aos jardineiros ocidentais, incluindo rododendros e delfanios.
Ree e seus colegas queriam descobrir como as plantas são distribuadas nas regiaµes alpinas das montanhas Hengduan, Himalaia e Qinghai-Tibet Plateau, e como chegaram la¡ em primeiro lugar. Para descobrir, eles se voltaram para reconstruções filogenanãticas: essencialmente, usando DNA e pea§as-chave de evidaªncias fa³sseis para juntar as a¡rvores geneala³gicas das plantas, remontando dezenas de milhões de anos.
Um prado alpino cheio de flores nas montanhas Hengduan.
Crédito: Rick Ree, Field Museum
Os pesquisadores compararam o DNA de diferentes espanãcies de plantas que vivem na regia£o, determinando quanto estreitamente relacionadas elas estavam entre si e como elas evoluaram. Se vocêtiver sequaªncias de DNA para um monte de plantas diferentes, observando as diferenças em seu DNA e usando plantas fa³sseis como referaªncia para quanto tempo leva para novas espanãcies surgirem, vocêpode adivinhar quanto tempo hámuito tempo seu ancestral comum viveu e descobrir a a¡rvore geneala³gica que faz mais sentido.
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Neste estudo, Ree e seus colegas foram capazes de rastrear as origens das plantas alpinas no planalto de Hengduan, Himalaia e Qinghai-Tibete. Muitas das plantas evoluaram pela primeira vez nas montanhas Hengduan. Então, quando a placa tecta´nica da andia colidiu com a asia, criando lentamente novas montanhas, um monte de novos habitats formaram os lados das montanhas e nos vales abaixo. E quando as novas montanhas se formaram, a regia£o começou a experimentar monções mais intensas, possivelmente porque as montanhas alteravam os ventos predominantes, criando novas condições climáticas.
"O efeito combinado da construção de montanhas e monções foi como despejar combustavel de jato nessa chama de origem das espanãcies", diz Ree. "A monção não estava simplesmente dando mais águapara as plantas crescerem, ele tinha um papel enorme na criação de uma topografia mais acidentada. Causava erosão, resultando em vales mais profundos e cordilheiras mais incisas ".
"A teoria éque, se vocêaumentar a robustez de uma paisagem, émais prova¡vel que vocêtenha populações restritas em seus movimentos, porque émais difacil atravessar um vale mais profundo do que um vale raso. Portanto, a qualquer momento, vocêcomea§a a aumentar a desigualdade e as barreiras entre populações, vocêespera que a evolução acelere ", diz Ree.
Os picos nevados das montanhas Hengduan, com plantas em primeiro plano.
Crédito: Rick Ree, Field Museum
E foi exatamente isso que a equipe encontrou na reconstrução da a¡rvore geneala³gica genanãtica das plantas: a medida que a paisagem se tornava mais acidentada ao longo do tempo, as populações agora isoladas de plantas se desviavam para suas próprias espanãcies separadas, resultando na biodiversidade que vemos hoje.
Além de mostrar como asmudanças geola³gicas e climáticas nos últimos 30 milhões de anos afetam a disseminação atual de plantas, Ree observa que o estudo tem implicações para melhor entender a mudança climática que a Terra estãopassando atualmente.
"Este estudo lana§a luz sobre as condições em que ficamos ricos versus a pobre biodiversidade", diz Ree. "Os ecossistemas das montanhas tendem a ser muito sensaveis a coisas como o aquecimento global, porque os organismos que vivem la¡ dependem de uma faixa estreita de elevação e temperatura. Entender como asmudanças ambientais hista³ricas afetaram as plantas alpinas hávinte milhões de anos pode nos ajudar a prever como o clima atual mudança afetara¡ seus descendentes ".