Hoje, as florestas tropicais são focos de biodiversidade e desempenham um papel importante nos sistemas clima¡ticos mundiais. Um novo estudo publicado hoje na Science lana§a luz sobre as origens das florestas tropicais modernas e pode ajudar os cientistas a entender como as florestas ira£o responder a uma mudança climática rápida no futuro.

O estudo liderado por pesquisadores do Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) mostra que o impacto do asteroide que encerrou o reinado dos dinossauros há66 milhões de anos também fez com que 45% das plantas no que hoje éa Cola´mbia fossem extintas, e abriu caminho para o reino das plantas com flores nas florestas tropicais modernas .

"Quera­amos saber como as florestas tropicais mudaram após uma perturbação ecola³gica dra¡stica como o impacto de Chicxulub, então procuramos por fa³sseis de plantas tropicais", disse Ma³nica Carvalho, primeira autora e pa³s-doutoranda conjunta da STRI e da Universidad del Rosario, na Cola´mbia. "Nossa equipe examinou mais de 50.000 registros de pa³len fa³ssil e mais de 6.000 fa³sseis de folhas de antes e depois do impacto."

Na Amanãrica Central e do Sul, gea³logos se esforçam para encontrar fa³sseis expostos por cortes de estradas e minas antes que as fortes chuvas os levem embora e a selva os esconda novamente. Antes deste estudo, pouco se sabia sobre o efeito dessa extinção na evolução das plantas com flores que hoje dominam os tra³picos americanos.

Fa³sseis de folhas disseram a  equipe muito sobre o clima anterior e o meio ambiente local. Carvalho e Fabiany Herrera, pa³s-doutorado associado do Instituto Negaunee para Ciência e Ação da Conservação do Jardim Bota¢nico de Chicago, conduziram o estudo de mais de 6.000 espanãcimes. Trabalhando com Scott Wing no Museu Nacional de Hista³ria Natural do Smithsonian e outros, a equipe encontrou evidaªncias de que o pré-impacto nas a¡rvores da floresta tropical estavam bem espaa§ados, permitindo que a luz atingisse o solo da floresta. Dentro de 10 milhões de anos após o impacto, algumas florestas tropicais eram densas, como as de hoje, onde as folhas das a¡rvores e videiras lana§avam sombras profundas nas a¡rvores menores, arbustos e plantas herba¡ceas abaixo. As copas mais esparsas das florestas pré-impacto, com menos plantas com flores, teriam movido menos águado solo para a atmosfera do que aquelas que cresceram nos milhões de anos depois.

"Foi igualmente chuvoso no Creta¡ceo, mas as florestas funcionavam de forma diferente." Disse Carvalho.

A equipe não encontrou evidaªncias de a¡rvores leguminosas antes do evento de extinção, mas depois houve uma grande diversidade e abunda¢ncia de folhas e vagens de leguminosas. Hoje, as leguminosas são uma familia dominante nas florestas tropicais e, por meio de associações com bactanãrias, retiram o nitrogaªnio do ar e o transformam em fertilizante para o solo. O aumento das leguminosas teria afetado dramaticamente o ciclo do nitrogaªnio.

Carvalho também trabalhou com Conrad Labandeira no Museu Nacional de Hista³ria Natural do Smithsonian para estudar os danos causados ​​por insetos nos fa³sseis foliares.

"Danos de insetos em plantas podem revelar no microcosmo de uma única folha ou na extensão de uma comunidade vegetal, a base da estrutura tra³fica de uma floresta tropical", disse Labandeira. "A energia que reside na massa de tecidos vegetais que étransmitida pela cadeia alimentar - em última análise, para jiboias, a¡guias e ona§as - comea§a com os insetos que esqueletizam, mastigam, perfuram e sugam, minam, danificam e perfuram os tecidos vegetais. a evidência dessa cadeia alimentar de consumo comea§a com todas as maneiras diversas, intensivas e fascinantes como os insetos consomem as plantas. "

“Antes do impacto, vemos que diferentes tipos de plantas tem diferentes danos: a alimentação era especa­fica do hospedeiro”, disse Carvalho. "Apa³s o impacto, encontramos os mesmos tipos de danos em quase todas as plantas, o que significa que a alimentação era muito mais generalista."

Como os efeitos posteriores do impacto transformaram as florestas tropicais esparsas e ricas em cona­feras da era dos dinossauros nas florestas tropicais de hoje - a¡rvores altas pontilhadas com flores amarelas, roxas e rosa, gotejando orqua­deas? Com base em evidaªncias de pa³len e folhas, a equipe propaµe três explicações para a mudança, todas elas corretas. Uma ideia éque os dinossauros mantiveram as florestas pré-impacto abertas, alimentando-se e movendo-se pela paisagem. Uma segunda explicação éque as cinzas do impacto enriqueceram os solos dos tra³picos, dando uma vantagem a s plantas com flores de crescimento mais rápido. A terceira explicação éque a extinção preferencial de espanãcies de cona­feras criou uma oportunidade para as plantas com flores assumirem os tra³picos.

"Nosso estudo segue uma pergunta simples: como evoluem as florestas tropicais?" Disse Carvalho. "A lição aprendida aqui éque sob distúrbios rápidos - geologicamente falando - os ecossistemas tropicais não apenas se recuperam; eles são substitua­dos e o processo leva muito tempo."