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quarta-feira, 12 de maio de 2021

 

The Living Edens Madagascar - um mundo à parte Evolução do Éden




Isolamento e Biodiversidade, da
Dra. Laurie Godfrey

Cerca de 300 milhas a leste da África Austral, através do Canal de Moçambique, fica a ilha de Madagascar. Mais conhecida por seus lêmures (parentes primitivos de macacos, macacos e humanos), camaleões coloridos, orquídeas deslumbrantes e árvores baobá imponentes, Madagascar é o lar de algumas das espécies de flora e fauna mais exclusivas do mundo. Quase todas as espécies de répteis e anfíbios de Madagascar, metade de seus pássaros e todos os lêmures são endêmicos da ilha; o que significa que eles não podem ser encontrados em nenhum outro lugar da terra.

4 imagens: lêmure, camaleão, orquídea e palmeiraMadagascar é incomum não apenas por suas espécies endêmicas, mas também pelas espécies que estão visivelmente ausentes. Por causa do isolamento geográfico de Madagascar, muitos grupos de plantas e animais estão totalmente ausentes da ilha. Alguns grupos são representados apenas por espécies recentemente introduzidas por humanos. Ausentes na ilha estão as muitas espécies de grandes mamíferos - antílopes, elefantes, zebras, camelos, girafas, hienas, leões e guepardos - que hoje vagam pela África continental. O único grande mamífero africano que “chegou” a Madagascar antes da chegada dos humanos, vários milhares de anos atrás, foi o hipopótamo. Hipopótamos, semelhantes aos que ocupam a bacia do rio Nilo hoje, aparentemente nadaram para Madagascar em algum momento durante o período terciário. Seus descendentes diminuíram de tamanho e evoluíram para espécies únicas na ilha.

Esta biodiversidade distinta é resultado do isolamento geográfico de Madagascar. Geólogos acreditam que há 165 milhões de anos Madagascar estava conectada à África, mas começou a se afastar do continente em algum momento durante os 15 milhões de anos seguintes. Paleontólogos explorando os depósitos da era Mesozoica de Madagascar encontraram ossos de dinossauros, pássaros primitivos e mamíferos. No entanto, a maioria dos grupos de mamíferos e outra fauna terrestre que estão bem representados em Madagascar hoje não haviam evoluído quando Madagascar se separou da África continental.

Acredita-se que os ancestrais desses animais (incluindo pelo menos uma espécie de primatas primitivos) chegaram a essa grande ilha após terem cruzado grandes extensões do oceano fazendo rafting em troncos flutuantes ou vegetação emaranhada. A radiação adaptativa subsequente desses grupos taxonômicos é o que torna Madagascar tão especial. A vida animal e vegetal desta grande ilha é em grande parte o resultado de um experimento natural em evolução em uma terra à parte, mas muito  “como a nossa”.

A Chegada dos Humanos


Paisagem majestosa de Madagascar chegou a Madagascar em barcos há cerca de 2.000 anos. Os mais antigos ossos modificados por humanos de espécies extintas aparecem no registro fóssil dessa época. Os “sinais” de carvão, encontrados nos sedimentos dos lagos, aumentaram dramaticamente durante este período - indicando um aumento nos incêndios. Perfis de pólen, lidos em núcleos de sedimentos de lagos, revelam a chegada de plantas introduzidas, incluindo a maconha. Os arqueólogos acreditam que Madagascar pode ter sido um importante ponto de parada ao longo de uma rota comercial que ia do sudeste da Ásia ao leste da África.

As práticas culturais do povo malgaxe refletem suas raízes asiáticas e africanas mistas. Essas raízes duais são evidentes na cerimônia de exumar, embrulhar e reenterrar os restos mortais de ancestrais venerados; agricultura de arroz; pecuária; e a própria língua malgaxe - falada por pessoas que vivem no interior de Bornéu.

Evoluindo para o esquecimento

Quando os humanos chegaram a Madagascar, havia pelo menos 50 espécies de lêmures vivendo na ilha, a maior das quais rivalizava com a massa corporal de um gorila ou orangotango macho. Nenhuma das 33 espécies de lêmures que ainda sobrevivem na ilha é tão grande quanto o menor dos lêmures que desapareceram de Madagascar durante os últimos milênios. Junto com os lêmures gigantes, Madagascar foi povoada por outra megafauna que também desapareceu desde então. Havia tartarugas enormes, raptores predadores gigantes e hipopótamos pigmeus. Havia pássaros gigantes que não voavam, chamados pássaros elefante. Esses pássaros eram maiores do que quaisquer outros pássaros - vivos ou extintos. Eles eram mais pesados ​​do que os famosos moas de 3 metros de altura da Nova Zelândia. Os ovos de pássaros elefantes podem conter o conteúdo fluido de cerca de 180 ovos de galinha! Não havia gatos ouLêmure em pé com os braços bem abertoscães em Madagascar; em vez disso, havia carnívoros primitivos estranhos (mangustos, civetas e criptoprocos), incluindo um que pesava mais de 10 quilos.

Nos últimos 2.000 anos, todos os grandes animais endêmicos de Madagascar foram extintos, e estima-se que hoje exista menos de 3% do que antes era uma grande extensão de floresta decídua ocidental.

O endemismo incomum de Madagascar a torna uma das principais prioridades de conservação do mundo. Mas suas plantas e animais endêmicos continuam a sofrer com práticas como a agricultura de corte e queima e a colheita de plantas lenhosas para carvão e madeira. As gramíneas são frequentemente queimadas deliberadamente para estimular o crescimento de novas lâminas para alimentar o gado. Animais selvagens às vezes também são caçados. Por causa da enorme endemicidade e riqueza de espécies vegetais e animais em Madagascar, os conservacionistas acreditam que a destruição da floresta aqui pode ter um impacto negativo maior sobre a biodiversidade global do que em qualquer outro lugar do planeta.

Subfósseis achados locais de

cavernas, pântanos e riachos produziram ossos de animais que viveram na grande ilha antes da colonização pelos humanos e durante os últimos dois milênios. Esses locais de subfósseis, assim chamados porque os ossos são muito novos para serem fossilizados, fornecem algumas evidências diretas da história da longa e lenta dizimação da vida selvagem de Madagascar após a chegada dos humanos.

Explorações recentes de alguns desses locais de subfósseis por uma equipe da Duke University (North Carolina) e cientistas associados (da University of Massachusetts, Amherst; da State University of New York em Stony Brook e da University of Madagascar em Antananarivo) adicionaram enormemente ao nosso conhecimento da anatomia e adaptações da paleofauna de Madagascar. Esses cientistas exploraram, entre outros locais, os 110 quilômetros de cavernas nas montanhas Ankarana, no norte de Madagascar, e um poço chamado Ankilitelo, que desce quase 500 pés de profundidade no sudoeste de Madagascar. Os sítios subfósseis contêm ossos de pássaros elefantes, hipopótamos pigmeus, tartarugas gigantes e pelo menos 17 espécies de lêmures extintos. Os mais antigos ossos de lêmures extintos, datados por radiocarbono, têm cerca de 12.000 a 26.000 anos.Os mais recentes têm apenas 1000-500 anos - prova de que lêmures gigantes sobreviveram à ocupação humana da ilha por pelo menos 1.500 anos. Existem também algumas evidências circunstanciais de que os hipopótamos pigmeus podem ter vivido até 100 anos atrás.



Estudos de fósseis de gigantes extintos concluíram que os lêmures gigantes extintos de Madagascar eram um grupo extraordinariamente diverso. Havia um sim-sim gigante, um parente dos sim-ai vivos, mas três a cinco vezes mais pesado. Os aye-ayes vivos e extintos possuem um terceiro dedo alongado e enormes incisivos semelhantes a roedores - adaptações para extrair larvas de insetos e larvas de túneis em madeira morta. O robusto e extinto aye-aye é o único lêmure extinto que claramente pertence a um gênero não extinto.

Lêmure expondo dentesMegaladapis era um lêmure do tamanho de um orangotango com dentes muito semelhantes aos do lêmure esportivo vivo (Lepilemur). Ao contrário do Lepilemur, no entanto, Megaladapis tinha um focinho longo e olhos bem separados - muito incomum nos primatas! Seus pés eram enormes dispositivos de preensão semelhantes a pinças. Seus membros anteriores eram longos e robustos. Os paleontólogos acreditam que ele subia em árvores como coalas e subsistia quase inteiramente com uma dieta de folhas.

Os lêmures  “Preguiça”, assim chamados por causa de suas notáveis ​​convergências com a preguiça que habita as árvores da América do Sul e Central, tinham crânios e dentes que sugerem uma relação próxima com alguns lêmures vivos (indris, sifakas e avahis). O maior dos lêmures-preguiça era o Archaeoindris do tamanho de um gorila, que provavelmente passava muito tempo no solo. O mais especializado era o Palaeopropithecus, um lêmure do tamanho de um chimpanzé com dentes como os dos sifaka, mas corpos como os das preguiças arbóreas. Esses animais de cabeça para baixo tinham membros anteriores longos e posteriores curtos, e enormes mãos e pés parecidos com ganchos.

Avanço da pesquisa

Graças ao desenvolvimento das técnicas de reação em cadeia da polimerase (PCR), agora é possível extrair DNA antigo dos ossos de lêmures subfósseis. Amostras de DNA estão sendo analisadas em um laboratório da Northwestern University em Chicago. Esses métodos serão usados ​​para testar hipóteses de relacionamento evolutivo que foram derivadas da análise da morfologia do esqueleto de lêmures existentes e extintos.

A Dra. Laurie Godfrey está envolvida com o trabalho de campo paleontológico em Madagascar desde meados da década de 1980. Ela recebeu seu PhD em antropologia biológica na Universidade de Harvard em 1977 e atualmente leciona antropologia na Universidade de Massachesetts em Amherst.

domingo, 23 de fevereiro de 2020

Onde estão as serpentes brasileiras

Atlas recolhe informações sobre as áreas de ocorrência de todas as espécies registradas no país, mapeia biodiversidade e detecta regiões prioritárias para novos inventários
Philodryas arnaldoi existe apenas em matas de araucárias
Cristiano Nogueira / USP
De cor laranja-avermelhada e tamanho modesto (não passa de 50 centímetros), a serpente da espécie Phalotris lativittatus é naturalmente rara e de distribuição geográfica bastante restrita. Como se não bastasse, sua incidência no estado de São Paulo, onde é endêmica (só existe ali), vem diminuindo cada vez mais devido à perda de hábitat em remanescentes do Cerrado paulista – fragmentado e degradado nas últimas décadas pelo avanço das cidades, da agricultura e da pecuária. Estima-se que a área de ocorrência da serpente seja um pouco maior que 2 mil quilômetros quadrados (km²), agravando sua situação de espécie quase ameaçada de extinção na lista vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN).

Phalotris lativittatus é uma das 412 espécies registradas no Atlas de serpentes brasileiras, publicado na forma de artigo científico em edição especial da revista South American Journal of Herpetology, de dezembro de 2019

Com 274 páginas e assinado por 32 pesquisadores, a maioria do Brasil, o trabalho descreve em detalhe a distribuição geográfica de todas as espécies de serpentes encontradas até agora no país, com base em mais de 163 mil exemplares preservados desde o século XVIII em 140 coleções biológicas de universidades e museus de história natural e coleções biológicas do Brasil e do mundo.

“Foram aproximadamente nove anos organizando e georreferenciando uma síntese de informações produzidas ao longo de muitas décadas sobre uma das faunas de serpentes mais ricas do planeta”, diz o biólogo Cristiano Nogueira, pesquisador do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP) e coordenador do trabalho. Por trás da publicação está uma base de dados que reúne todos os registros conhecidos e validados das espécies em todo o continente sul-americano, e pode servir como ferramenta para novos estudos em biogeografia e biodiversidade. “O atlas reúne um esforço inigualável de amostragem feito por gerações de pesquisadores e instituições”, observa Nogueira.

Resultados preliminares, divulgados em 2015 por Pesquisa FAPESP, já indicavam que algumas espécies haviam perdido até 80% da área de floresta ou campos que ocupavam três décadas antes. Agora, com o mapeamento concluído, é possível ter uma visão mais abrangente e atual do problema, afirma o biólogo, ressaltando que os mapas localizam detalhadamente onde estão as serpentes nos diversos biomas brasileiros.

A maior parte das espécies tem distribuição restrita no país e no continente sul-americano. São localizadas em poucos pontos dentro de zonas relativamente pequenas, como a já mencionada Phalotris lativittatus ou Philodryas arnaldoi, endêmica das florestas de araucária. As espécies de distribuição restrita, diz Nogueira, são as mais sensíveis aos impactos humanos – é mais fácil provocar a extinção de um animal que existe apenas em uma área pequena.
A campestre Philodryas livida vem perdendo espaço para a agricultura mecanizadaCristiano Nogueira / USP.

Uma serpente que vem perdendo hábitat é Erythrolamprus carajasensis, endêmica da parte sul da Amazônia, por onde passa o chamado arco do desmatamento, região da floresta amazônica que sofre mais com queimadas e invasões. Outra é a corre-campo Philodryas livida, uma espécie que vive apenas em regiões de topos de planalto onde a vegetação se limita a capins, ervas e árvores muito esparsas, nos chamados campos limpos ou campos sujos do Cerrado brasileiro. É o tipo de território que vem sendo amplamente utilizado pela agricultura mecanizada para a produção de milho e soja, por exemplo.

“Observando os mapas vemos que Philodryas livida era encontrada em São Paulo, mas hoje não há mais registro no estado”, diz o biólogo Otavio Marques, do Laboratório de Ecologia e Evolução do Instituto Butantan, em São Paulo, e coautor do Atlas de serpentes. “Os únicos encontros recentes estão no Parque Nacional das Emas, em Goiás, evidenciando a importância das unidades de conservação integral no país”, completa. Segundo ele, a extinção de um animal desses não representa prejuízo apenas do ponto de vista da biodiversidade. “Perde-se a chance de pesquisar seu potencial uso no tratamento de doenças”, explica Marques, lembrando que um importante fármaco usado contra hipertensão arterial, o Captopril, foi desenvolvido a partir do veneno da jararaca (Bothrops jararaca).

Em outros casos, a perda de vegetação nativa pode favorecer a distribuição de algumas espécies, como a cascavel [Crotalus durissus], cuja distribuição se estende por áreas abertas e ensolaradas de todo o país. “Trata-se de uma espécie intolerante à umidade”, observa Marques. Assim, no mapa fica evidente a quase total ausência de registros na Amazônia. Com a diminuição das áreas de florestas e o impacto das mudanças climáticas, ela tem expandido sua distribuição geográfica pelo país, especialmente nas regiões Sul e Sudeste. “O interior de São Paulo, onde havia muita mata, está cheio de cascavel”, sublinha.

Para Cristiano Nogueira, os mapas de distribuição apresentados no atlas servem como subsídio científico para a conservação de serpentes, além de abastecer com novos dados estudos evolutivos que buscam entender como diferentes espécies de serpentes vivem no país. 

Ele afirma que a publicação do atlas é uma forma de reduzir o que os biogeógrafos chamam de déficit Wallaceano, uma lacuna de conhecimento sobre onde estão distribuídas as espécies. 

O nome é uma forma de homenagear o naturalista britânico Alfred Russel Wallace, que iniciou os estudos sobre distribuição das espécies da fauna ainda no século XIX e é por isso considerado o pai da biogeografia, ciência que estuda a distribuição dos seres vivos. “Em pleno século XXI, com as imagens de satélite, temos ótimos mapas de hidrografia, relevo, tipos de vegetação, porém poucos bons mapas de distribuição de espécies”, acrescenta.

Exemplo de como o atlas pode suscitar novos questionamentos e descobertas é o caso de Micrurus ibiboboca, uma cobra-coral comumente referida como típica da Caatinga. “Chamou a atenção o animal ter sido identificado tanto em áreas de mata fechada no litoral do Nordeste brasileiro como no interior, em áreas abertas de Caatinga ou Cerrado”, explica Marques. “Poderíamos supor que se trata de uma espécie versátil, adaptada a diferentes ambientes, mas tudo leva a crer que as informações taxonômicas estão imprecisas e, na verdade, as serpentes registradas no litoral e na Caatinga pertencem a espécies distintas”, sugere ele, lembrando que novos estudos são necessários para testar a hipótese.
Xenodon merremii, a boipeva, pode ser encontrada por todo o BrasilCristiano Nogueira / USP

Áreas preciosas
 
Outra contribuição do atlas é determinar o grau de endemismo nos diferentes biomas brasileiros. De acordo com o levantamento, 163 espécies catalogadas são exclusivamente brasileiras, ou seja, 39% das encontradas. “Nosso estudo detecta concentrações de endemismo em diferentes zonas do território brasileiro, algumas delas até então pouco estudadas”, afirma Nogueira. Uma das mais conhecidas é a porção sul da Mata Atlântica, até seu ponto de contato com as pastagens de araucárias e o Pampa, no Sul do país. Na parte norte da Mata Atlântica, englobando as regiões central e sudeste da Bahia, já quase fazendo contato com a Caatinga, também há muitas serpentes endêmicas.

No Nordeste do país, pelo menos duas áreas de Caatinga apresentam altos níveis de endemismo: a depressão do médio rio São Francisco e áreas de altitude mais elevada no Ceará. Já no Cerrado, destacam-se as cabeceiras da bacia do Tocantins – incluindo a região do Jalapão e da serra da Mesa –, o planalto da serra do Roncador, no nordeste de Mato Grosso, e um grande conjunto de áreas de endemismo na porção oeste do domínio, próximo ao Chaco e Pantanal. Na Amazônia, o endemismo se concentra na parte norte, do leste de Belém até áreas próximas das Guianas, incluindo os estados do Amapá e Roraima e a fronteira com a Colômbia. “Todas essas áreas inspiram cuidados e requerem iniciativas de conservação direcionadas, uma vez que abrigam espécies que não ocorrem em outros lugares”, salienta Nogueira.

De modo geral, poucas espécies ocorrem amplamente em todo o país. Uma delas é a boipeva (Xenodon merremii), uma serpente agressiva, embora não venenosa, encontrada dos pampas no Sul do país até as savanas na Amazônia, passando por Mata Atlântica, Cerrado, Pantanal e Caatinga. Os pesquisadores observaram que é comum encontrar maior diversidade perto de centros urbanos: leste do estado de São Paulo, sul da Bahia, Região Metropolitana de Belém, no Pará, sudoeste de Mato Grosso e oeste de Mato Grosso do Sul. Em São Paulo, foram registradas quase 40 espécies. Já em Belém, são mais de 80.

De acordo com Marques, essas áreas apresentam a maior riqueza (número de espécies) e diversidade filogenética (número de linhagens) de serpentes, talvez por causa da variedade de formas de vegetação e de relevo. Além disso, são nessas áreas urbanas onde houve mais coletas. “Também são lugares com mais espécies descritas, porque estão próximas a centros de pesquisa como o Instituto Butantan”, diz Marques.

“Isso indica que precisamos concentrar novas amostragens em regiões mais distantes, fora das imediações dos centros urbanos, longe dos locais mais acessíveis, para obter melhores dados e otimizar os esforços”, sugere. “Temos agora um mapa para direcionar a busca por conhecimento, por novas espécies e novos registros de distribuição”, conclui.

Projetos
 
1. Origem e evolução das serpentes e a sua diversificação na região neotropical: Uma abordagem multidisciplinar (nº 11/50206-9); Modalidade Projeto Temático; Programa Biota; Pesquisador responsável Hussam El Dine Zaher (USP); Investimento R$ 4.928.500,61.

2. Biogeografia, biodiversidade e conservação de répteis Squamata cisandinos (nº 15/20215-7); Modalidade Jovem Pesquisador; Pesquisador responsável Cristiano de Campos Nogueira (USP); Investimento R$ 630.298,27.

3. Estrutura de taxocenoses de anfíbios, répteis e pequenos mamíferos no Cerrado: O papel de fatores locais e regionais (nº 15/21259-8); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Marcio Roberto Costa Martins (USP); Investimento R$ 144.757,41.

4. Efeitos de alterações de hábitat sobre comunidades de anfíbios e répteis Squamata: Subsídios para programas de manejo, avaliações de risco de extinção e planos de ação de conservação (nº 18/14091-1); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Marcio Roberto Costa Martins (USP); Investimento R$ 184.274,90.

5. Novas abordagens de ecologia e conservação: Diversidade filogenética e funcional de anfíbios e serpentes da Mata Atlântica brasileira (nº 14/23677-9); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Ricardo Jannini Sawaya (UFABC); Investimento R$ 167.681,18.

Artigo científico
 
NOGUEIRA, C. C. et al. Atlas of Brazilian snakes: Verified point-locality maps to mitigate the Wallacean shortfall in a megadiverse snake fauna. South American Journal of Herpetology. v. 14, esp. 1, p. 1-274. 31 dez. 2019.

sexta-feira, 6 de julho de 2018

Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas

20 de junho de 2018

Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Na Serra do Espinhaço – uma cadeia montanhosa que se estende pelos estados de Minas Gerais e Bahia – é possível observar um tipo de vegetação antiga, chamada campo rupestre, que apresenta alta diversidade de espécies de plantas, a maior parte delas endêmica (que ocorre exclusivamente naquela região).

A ecologia desse tipo de vegetação, que está ameaçada e chamou a atenção de exploradores e naturalistas que passaram pelo Brasil, como o botânico dinamarquês Eugen Warming (1841-1924), ainda é pouco estudada, apontam pesquisadores da área.

Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas Edição especial de revista científica reúne o conhecimento atual sobre a vida vegetal nesse ecossistema, localizado na Serra do Espinhaço, ainda pouco estudado e ameaçado (fotos: Thiago Sanna Freire Silva, Maria Gabriela de Camargo e Patrícia Morellato) 
 
A fim de reunir o conhecimento atual sobre a vida vegetal em campo rupestre, a pesquisadora Patrícia Morellato, professora do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Rio Claro, em parceria com Fernando Augusto de Oliveira e Silveira, professor do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), organizaram uma edição especial da revista Flora sobre o tema.

Parte dos resultados dos estudos publicados na edição especial é consequência de um projeto realizado por Morellato, no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e as fundações de amparo à pesquisa dos estados de Minas Gerais (Fapemig) e do Pará (Fapespa), e de uma pesquisa que está sendo realizada pela pesquisadora, também com apoio da FAPESP em convênio com a Microsoft. Os dois projetos são realizados na Serra do Cipó – uma formação geológica situada em Minas Gerais, localizada ao sul da província geológica da Serra do Espinhaço.

“A Serra do Espinhaço, especialmente a Serra do Cipó, apresenta a maior diversidade de espécies de plantas endêmicas da flora brasileira”, disse Morellato, à Agência FAPESP.

Uma das hipóteses para explicar a diversidade e o endemismo de espécies do campo rupestre da Serra do Espinhaço considera as condições da vegetação, assentada sobre uma cadeia de montanhas longa e estreita, entrecortada por picos e vales e com cerca de 1.000 quilômetros de extensão, formada há mais de 1 bilhão de anos.

A cadeia montanhosa evoluiu geologicamente e se diversificou em diversas pequenas paisagens que compõem um mosaico formado por afloramentos rochosos, campos úmidos, arenosos e pedregosos, além de ilhas de floresta. Essa diversidade de paisagem é cercada por três grandes biomas: o do Cerrado, o da Mata Atlântica e o da Caatinga.
“Esse conjunto de características, além das condições climáticas, caracterizadas por uma estação fria e seca, alternada com outra estação quente e bastante úmida, permitiu a evolução dessa flora muito rica na Serra do Espinhaço”, explicou Morellato.

Os pesquisadores reforçam uma proposta, apresentada em um artigo publicado em 2016 na revista Plant and Soil, de incluir o campo rupestre na classificação de OCBIL – sigla de Old Climatically-Buffered, Infertile Landscapes –, que designa uma vegetação antiga, climaticamente tamponada e sobre uma paisagem infértil, em termos de solo.

Essa classificação do campo rupestre possibilitaria testar hipóteses teóricas sobre a evolução desse tipo de vegetação e o reconhecimento da comunidade científica de que ela é similar ao Fynbos – nome genérico dado à vegetação da ponta do sul da África – e à região florística do sudoeste da Austrália.

“Só há algumas regiões na Terra que têm essas características de zonas climáticas antigas sobre solos inférteis e que apresentam alta diversidade de espécies”, disse Morellato.

Câmeras e drones

A classificação do campo rupestre como um OCBIL também possibilitaria promover a colaboração científica entre os continentes que possuem esse tipo de vegetação e apoiar a conservação e o uso sustentável de campos rupestres e outras paisagens antigas, avaliam os pesquisadores.

As espécies endêmicas de campo rupestre, como a sempre-viva (Comanthera elegantula) e a canela-de-ema-gigante (Vellozia gigantea), estão ameaçadas por incêndios não controlados e a exploração excessiva. Além disso, uma área expressiva dessa paisagem no Brasil tem sido destruída pela mineração, antes de ter sido estudada.

“Como o campo rupestre está sobre afloramento de rochas muitas vezes compostas de ferro e outros minerais, uma boa parte dessa paisagem tem sido destruída pela mineração. Essa atividade econômica representa hoje a maior ameaça à diversidade desse ecossistema que mal conhecemos”, disse Morellato.

Por meio do projeto realizado no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e a Fapemig, a pesquisadora estudou as relações de diversas espécies de plantas da Serra do Cipó com o ambiente (fenologia), além da polinização delas, a fim de desenvolver ações de restauração.

Os resultados dos estudos foram publicados em um capítulo do livro Ecology and Conservation of Mountaintop grasslands in Brazil e nas revistas Ecology e PLOS ONE.
Já por meio do projeto apoiado pela FAPESP no âmbito de um acordo com a Microsoft, os pesquisadores têm usado diversas tecnologias, como câmeras e drones, para monitorar a vegetação também na Serra do Cipó e, dessa forma, estudar sua mudança sazonal em diferentes escalas de altitude.
“A ideia é compreender melhor quando é a estação de crescimento da vegetação na Serra do Cipó e o que determina o começo e o fim dessa estação para identificar quais são os gatilhos que direcionam as mudanças de paisagem”, explicou Morellato.

O número especial da revista Flora, intitulado Plant life on campo rupestre, a megadiverse Neotropical old-growth grassland, pode ser lido em www.sciencedirect.com/journal/flora/vol/238/suppl/C
 
 

quarta-feira, 20 de junho de 2018


Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas Edição especial de revista científica reúne o conhecimento atual sobre a vida vegetal nesse ecossistema, localizado na Serra do Espinhaço, ainda pouco estudado e ameaçado (fotos: Thiago Sanna Freire Silva, Maria Gabriela de Camargo e Patrícia Morellato)

Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas

20 de junho de 2018


Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Na Serra do Espinhaço – uma cadeia montanhosa que se estende pelos estados de Minas Gerais e Bahia – é possível observar um tipo de vegetação antiga, chamada campo rupestre, que apresenta alta diversidade de espécies de plantas, a maior parte delas endêmica (que ocorre exclusivamente naquela região).

A ecologia desse tipo de vegetação, que está ameaçada e chamou a atenção de exploradores e naturalistas que passaram pelo Brasil, como o botânico dinamarquês Eugen Warming (1841-1924), ainda é pouco estudada, apontam pesquisadores da área.

A fim de reunir o conhecimento atual sobre a vida vegetal em campo rupestre, a pesquisadora Patrícia Morellato, professora do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Rio Claro, em parceria com Fernando Augusto de Oliveira e Silveira, professor do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), organizaram uma edição especial da revista Flora sobre o tema.

Parte dos resultados dos estudos publicados na edição especial é consequência de um projeto realizado por Morellato, no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e as fundações de amparo à pesquisa dos estados de Minas Gerais (Fapemig) e do Pará (Fapespa), e de uma pesquisa que está sendo realizada pela pesquisadora, também com apoio da FAPESP em convênio com a Microsoft. Os dois projetos são realizados na Serra do Cipó – uma formação geológica situada em Minas Gerais, localizada ao sul da província geológica da Serra do Espinhaço.

“A Serra do Espinhaço, especialmente a Serra do Cipó, apresenta a maior diversidade de espécies de plantas endêmicas da flora brasileira”, disse Morellato, à Agência FAPESP.

Uma das hipóteses para explicar a diversidade e o endemismo de espécies do campo rupestre da Serra do Espinhaço considera as condições da vegetação, assentada sobre uma cadeia de montanhas longa e estreita, entrecortada por picos e vales e com cerca de 1.000 quilômetros de extensão, formada há mais de 1 bilhão de anos.

A cadeia montanhosa evoluiu geologicamente e se diversificou em diversas pequenas paisagens que compõem um mosaico formado por afloramentos rochosos, campos úmidos, arenosos e pedregosos, além de ilhas de floresta. Essa diversidade de paisagem é cercada por três grandes biomas: o do Cerrado, o da Mata Atlântica e o da Caatinga.
“Esse conjunto de características, além das condições climáticas, caracterizadas por uma estação fria e seca, alternada com outra estação quente e bastante úmida, permitiu a evolução dessa flora muito rica na Serra do Espinhaço”, explicou Morellato.

Os pesquisadores reforçam uma proposta, apresentada em um artigo publicado em 2016 na revista Plant and Soil, de incluir o campo rupestre na classificação de OCBIL – sigla de Old Climatically-Buffered, Infertile Landscapes –, que designa uma vegetação antiga, climaticamente tamponada e sobre uma paisagem infértil, em termos de solo.
Essa classificação do campo rupestre possibilitaria testar hipóteses teóricas sobre a evolução desse tipo de vegetação e o reconhecimento da comunidade científica de que ela é similar ao Fynbos – nome genérico dado à vegetação da ponta do sul da África – e à região florística do sudoeste da Austrália.

“Só há algumas regiões na Terra que têm essas características de zonas climáticas antigas sobre solos inférteis e que apresentam alta diversidade de espécies”, disse Morellato.

Câmeras e drones

A classificação do campo rupestre como um OCBIL também possibilitaria promover a colaboração científica entre os continentes que possuem esse tipo de vegetação e apoiar a conservação e o uso sustentável de campos rupestres e outras paisagens antigas, avaliam os pesquisadores.
As espécies endêmicas de campo rupestre, como a sempre-viva (Helichrysum arenarium) e a canela-de-ema-gigante (Vellozia gigantea), estão ameaçadas por incêndios não controlados e a exploração excessiva. Além disso, uma área expressiva dessa paisagem no Brasil tem sido destruída pela mineração, antes de ter sido estudada.

“Como o campo rupestre está sobre afloramento de rochas muitas vezes compostas de ferro e outros minerais, uma boa parte dessa paisagem tem sido destruída pela mineração. Essa atividade econômica representa hoje a maior ameaça à diversidade desse ecossistema que mal conhecemos”, disse Morellato.

Por meio do projeto realizado no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e a Fapemig, a pesquisadora estudou as relações de diversas espécies de plantas da Serra do Cipó com o ambiente (fenologia), além da polinização delas, a fim de desenvolver ações de restauração.
Os resultados dos estudos foram publicados em um capítulo do livro Ecology and Conservation of Mountaintop grasslands in Brazil e nas revistas Ecology e PLOS ONE.

Já por meio do projeto apoiado pela FAPESP no âmbito de um acordo com a Microsoft, os pesquisadores têm usado diversas tecnologias, como câmeras e drones, para monitorar a vegetação também na Serra do Cipó e, dessa forma, estudar sua mudança sazonal em diferentes escalas de altitude.

“A ideia é compreender melhor quando é a estação de crescimento da vegetação na Serra do Cipó e o que determina o começo e o fim dessa estação para identificar quais são os gatilhos que direcionam as mudanças de paisagem”, explicou Morellato.

O número especial da revista Flora, intitulado Plant life on campo rupestre, a megadiverse Neotropical old-growth grassland, pode ser lido em www.sciencedirect.com/journal/flora/vol/238/suppl/C.

terça-feira, 27 de março de 2018

Desmatamento favorece ação de fungo que dizima anfíbios

20 de março de 2018


Peter Moon  |  Agência FAPESP – Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) estão investigando como o desflorestamento pode afetar a ação de patógenos que causam doenças como a quitridiomicose, que tem devastado populações de sapos e rãs no mundo nas últimas décadas.

Desmatamento favorece ação de fungo que dizima anfíbios Pesquisadores investigam relação entre o desflorestamento e a quitridiomicose, doença que tem devastado populações de sapos e rãs em vários países (foto: Guilherme Becker) 
 
Em artigo publicado na revista Proceedings of the Royal Society of London B – Biological Sciences os pesquisadores analisaram como a interação entre o desmatamento e o microbioma da pele pode afetar os anfíbios atingidos por fungos como o Batrachochytrium dendrobatidis, causador da quitridiomicose.

“Existe a suspeita de que esse fungo possa ter mais dificuldade de se estabelecer e proliferar em um animal cuja biota cutânea encontra-se íntegra”, disse Célio Haddad, professor do Instituto de Biociências da Unesp. A pesquisa integra o Projeto Temático “Diversity and conservation of Brazilian amphibians”, coordenado por Haddad e financiado pela FAPESP no âmbito do programa BIOTA.

O microbioma funciona como uma espécie de ecossistema que dificulta a ação de patógenos invasores. Para verificar qual seria a composição do microbioma na pele dos anfíbios da Mata Atlântica, habitando áreas de mata contínua ou mata degradada, os pesquisadores precisavam escolher uma espécie que não fosse exclusiva e que vivesse em ambas.

Precisaria também ser uma espécie com certo grau de tolerância ao fungo Batrachochytrium dendrobatidis, ou Bd. Ou seja, uma espécie cujo maior ou menor grau de tolerância individual pudesse ser associada à diversidade do microbioma cutâneo de cada indivíduo e avaliada de acordo com o local que habita.

A candidata eleita foi a pererequinha-do-brejo (Dendropsophus minutus), com moderada tolerância ao fungo e distribuição ampla na Mata Atlântica, tanto em ambientes de mata fechada como em áreas fragmentadas ou abertas.
Em 2010, os pesquisadores estudaram 10 populações de D. minutus em áreas da Mata Atlântica em São Luiz do Paraitinga (SP) e outras 10 populações da Mata de Araucárias, na Serra Gaúcha, em áreas degradadas e íntegras.
Foram amostrados cerca de 600 indivíduos. Entre esses, foram selecionados 187 indivíduos para estudo molecular. “Usamos luvas descartáveis para manusear cada animal, que foram limpos em campo com água destilada. Em seguida, usamos cotonetes para coletar material cutâneo de cada espécime, que foi armazenado em frascos estéreis”, disse outro autor do estudo, Guilherme Becker, pós-doutorando na Unesp na época e atualmente professor visitante do PPG de Ecologia da Unicamp.

Foi realizado o sequenciamento genético do material cutâneo coletado de cada indivíduo. “O processo gerou uma lista de bactérias presentes em cada indivíduo e em qual abundância. O resultado foi uma base de dados enorme, uma vez que cada indivíduo tinha centenas de bactérias”, disse Becker.
Os pesquisadores empregaram técnicas estatísticas para estabelecer relações e inferir padrões na base de dados. “Pela abordagem molecular, podemos verificar a carga de infecção do patógeno em relação à diversidade da biota cutânea de cada indivíduo. A partir daquele banco de dados, conseguimos gerar outros índices de diversidade, como o número de espécies de bactérias, sua abundância relativa e sua diversidade filogenética”, disse Becker.

Haddad conta que foi observado, em áreas abertas ou degradadas, que a composição do microbioma cutâneo é menos diversificada em termos de espécies de bactérias e menos homogênea entre os indivíduos.

“Em contraposição, nas áreas de floresta íntegra a composição do microbioma mostrou-se mais homogênea entre os indivíduos e mais diversificada em termos de microrganismos”, disse.
Os autores do estudo constataram que nas pererequinhas-do-brejo dos ambientes de floresta natural a diversidade do microbioma era maior. “O desmatamento diminuiu a diversidade da microbiota cutânea das pererequinhas, mas é difícil afirmar categoricamente que este empobrecimento da microbiota aumenta o risco de infecção pelo fungo”, disse Becker.

O pesquisador explica que, uma vez que um anfíbio é infectado pelo fungo Bd, a quantidade de bactérias aumenta muito em um primeiro momento, talvez pelo comprometimento do sistema imune causado pelo ataque de bactérias oportunistas.

“Os animais começam a ficar doentes, a pele fica mais grossa, o fungo cobre a pele. Uma vez que eles ficam muito doentes a carga de bactérias despenca. É um sinal ruim.

Significa que o microbioma está em disbiose [ou em crise]. Quando a quantidade de bactérias cai dramaticamente, o anfíbio geralmente morre”, disse Becker.
A ecologia da quitridiomicose é ainda mais complexa. O fungo Bd se espalha pelo meio ambiente por meio de esporos suspensos na água de lagoas e rios.

“É uma das piores epidemias atuais. Nenhuma outra doença de vertebrados atua como o fungo Bd. Trata-se de um patógeno generalista que prolifera melhor nos ambientes naturais, o que não favorece em nada os anfíbios. Por isso a quitridiomicose é tão devastadora”, disse Becker.

Endêmica na Mata Atlântica

A quitridiomicose está dizimando não apenas as espécies conhecidas de anfíbios, mas centenas ainda desconhecidas da ciência. Na doença, o fungo Bd se instala na pele, afetando a respiração e a fisiologia dos hospedeiros. O Bd é endêmico na Mata Atlântica brasileira, onde infecta inúmeras espécies, com maior ou menor suscetibilidade.

A suscetibilidade dos anfíbios ao fungo Bd varia bastante. Há espécies muito tolerantes, como é o caso da rã-touro norte-americana (Lithobates catesbeianus), espécies com tolerância intermediária e muitas outras onde a mortalidade pode chegar a 100%. A doença está espalhada pelas três Américas, mas também atinge a Austrália, Europa, Nova Zelândia e partes da África.

Os anfíbios apresentam mais de um sistema respiratório. Na fase do girino, respiram por meio de brânquias, como os peixes. Já na fase adulta, os anfíbios dependem principalmente da respiração cutânea, que podem associar ou não, dependendo do grupo, à respiração pulmonar e à respiração por meio da cavidade oral.

Quando o fungo Bd se instala na pele, ele ataca a queratina, principal proteína constituinte do tecido cutâneo, levando a uma maior impermeabilidade da pele do anfíbio, o que interfere na troca de gases com o meio ambiente.
A quitridiomicose atualmente é endêmica na Mata Atlântica brasileira, ainda que aqui ela ainda não seja tão devastadora como nas matas da Costa Rica, por exemplo, onde diversas espécies de anfíbios já desapareceram. Há relatos de pesquisadores dando conta de áreas antes livres da doença e que, em um ano, encontravam-se repletas de anfíbios, e no ano seguinte não se achou mais nenhum.

Não se sabe ao certo a razão pela qual a quitridiomicose é mais severa na Costa Rica e, aparentemente, mais branda entre as populações de anfíbios da Mata Atlântica. Talvez nem sempre tenha sido assim. Sabe-se que, no final dos anos 1970, houve um grande declínio entre as populações de anfíbios da Mata Atlântica.

“No fim da década de 1970 observamos o pico da prevalência do fungo Bd na pele de anfíbios depositados em museus, em relação aos animais depositados antes ou depois. Possivelmente, foi esse fungo que causou os declínios de populações de anfíbios na Mata Atlântica daquela época. Tudo isso coincide com declínios em massa ocorridos na mesma época em outros locais, como os Estados Unidos, os Andes e a Austrália”, disse Becker.

Segundo ele, o próximo passo da pesquisa é identificar se existem bactérias do microbioma dos anfíbios que conferem maior resistência à proliferação do fungo Bd na Mata Atlântica. Ao descobrir qual agente combate o fungo, pode ser possível formular probióticos para tentar proteger populações de anfíbios endêmicos ainda não afetadas, ajudando o microbioma a combater o fungo.
O artigo Land cover and forest connectivity alter the interactions among host, pathogen and skin microbiome (doi: 10.1098/rspb.2017.0582), de C. G. Becker, A. V. Longo, C. F. B. Haddad e K. R. Zamudio, está publicado em http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/284/1861/20170582
 
 

sexta-feira, 16 de fevereiro de 2018

Vida das plantas nos campos rupestres
Fascículo organizado por pesquisadores brasileiros mostra diversidade e ameaças alarmantes
Assessoria de Comunicação e Imprensa
15/02/2018
Os professores Patrícia Morellato, da Unesp de Rio Claro, e Fernando Silveira, da UFMG, são editores de fascículo Especial de Revista Internacional intitulado 'Plant life on campo rupestre, a megadiverse Neotropical old-growth grassland'. Acesse o material em: https://www.sciencedirect.com/journal/flora/vol/238/suppl/C

Os anos de 2011-2020 representam a Decada da Biodiversidade das Nações Unidas, que busca inspirar ações através do mundo que apoiem a conservação da biodiversidade. O volume especial da revista FLORA: “Plant life on campo rupestre, a megadiverse Neotropical old-growth grassland” ilustra o conhecimento atual da vida das plantas nos campos rupestres, um complexo vegetacional megadiverso, com alto endemismo, mas sob ameaças alarmantes e sem precedentes.

As principais áreas de pesquisa agrupando os 27 artigos do volume especial são: 
 
i) Diversidade de plantas; 
ii) coexistência de espécies, nicho regenerativo e mudanças climáticas; 
iii) Ecologia e interações interespecíficas; 
iv) A vida das plantas na canga; 
v) Fogo, ecologia da regeneração vegetal e conservação.

"Nós ressaltamos as grandes lacunas no conhecimento que ainda persistem e sugerimos as principais áreas para pesquisas futuras e quais seriam os passos principais para o entendimento e conservação destes ecossistemas antigos em todo o mundo", informa a docente da Unesp.

Tais esforços incluem a necessidade de: 1) Melhorar o conhecimento das espécies herbáceas; 2) Entender os efeitos dos fatores que causam as mudanças globais na vulnerabilidade das espécies endêmicas; 3) Compreender como a diversidade funcional de plantas e as interações planta-animal modelam a estrutura e função das comunidades vegetais; 4) Aplicar novas  tecnologias (fenocâmeras, drones, sensoriamento remoto) para entender a fenologia das plantas no espaço e no tempo; 5) Mostrar padrões de diversificação e distinguir paleo e neoendemismos; 6) Destrinchar a função ecológica e evolutiva do fogo; 7) Fomentar novas ideias sobre os fatores que limitam a restauração ecológica em áreas degradadas de campo rupestre; 8) aumentar a conscientização e o valor dos serviços ecossistêmicos; 9) Identificar variáveis essenciais, medidas e áreas chave para a conservação dos campos rupestres; 10) promover revisões e pesquisa comparando ecossistemas antigos.

Desta forma, a crescente literatura sobre campo rupestre se beneficiará da pesquisa multidisciplinar e transdisciplinar de longo prazo, investigando uma grande variedade de tópicos, desde a ecologia das plantas ao funcionamento do ecossistema até a preservação da biodiversidade e restauração ecológica.

Todo o conhecimento deve chegar às partes interessadas, e deve ser traduzido em uma avaliação dos serviços ecossistêmicos para orientar a gestão racional do campo rupestre e para beneficiar as pessoas locais. Um passo importante na compreensão da ecologia do campo rupestre é a teoria das paisagens antigas, climáticas e inférteis ou OCBIL (old, climatically-buffered, infertile landscapes), que oferece um pano de fundo teórico de hipóteses testáveis e comparações entre países.

"Este volume especial fomentará a pesquisa colaborativa, levando à uma compreensão e apreciação mais profunda de um dos ecossistemas mais importantes do mundo", afirm a professora Patrícia.

Contato da pesquisadora
patricia.morellato@gmail.com

O que são campos rupestres
Os campos rupestres ou rupícolas constituem uma ecorregião definida pelo WWF. São ecossistemas encontrados sobre topos de serras e chapadas de altitudes superiores a 900 m com afloramentos rochosos onde predominam ervas, gramíneas e arbustos, podendo ter arvoretas pouco desenvolvidas.

Em geral, ocorrem em mosaicos, não ocupando trechos contínuos, em áreas de transição entre o Cerrado, a Caatinga e a Mata Atlântica.

Apresentam topografia acidentada e grandes blocos de rochas com pouco solo, geralmente raso, ácido e pobre em nutrientes orgânicos. Em campos rupestres, é alta a ocorrência de espécies vegetais restritas geograficamente àquelas condições ambientais (endêmicas), principalmente na camada herbácea-subarbustiva.

domingo, 30 de outubro de 2016

A maior diversidade de plantas do mundo

Botânicos registram 46 mil espécies e identificam em média 250 por ano no Brasil
CARLOS FIORAVANTI | ED. 241 | MARÇO 2016
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Revista Pesquisa FAPESP
Podcast: Rafaela Forzza
00:40 / 13:36
Depois de sete anos de trabalho, um grupo de 575 botânicos do Brasil e de outros 14 países concluiu a versão mais recente de um amplo levantamento sobre a diversidade de plantas, algas e fungos do Brasil, agora calculada em 46.097 espécies.

Quase metade, 43%, é exclusiva (endêmica) do território nacional. O total coloca o Brasil como o país com a maior riqueza de plantas no mundo – a primeira versão do levantamento, publicada em 2010, listava 40.989 espécies. Esse número não vai parar de crescer tão cedo porque novas espécies são identificadas e descritas continuamente em revistas científicas. Em média, os botânicos apresentam cerca de 250 novas espécies por ano.

Os cinco artigos detalhando a segunda versão da Lista de espécies da flora do Brasil foram publicados em dezembro do ano passado na Rodriguésia, do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ), como forma de prestigiar a revista, que completou 80 anos em 2015. Dali também brota um alerta para as perdas contínuas de variedades únicas de plantas. Enquanto o levantamento era feito, um grupo de botânicos identificou uma espécie nova de bromélia com uma inflorescência vermelha, a Aechmea xinguana, em uma área de mata já coberta pela água do reservatório da usina de Belo Monte, em construção no norte do Pará. “Alguns exemplares dessa espécie foram resgatados e estavam na casa de vegetação do reservatório, mas as populações naturais se perderam na área alagada”, disse Rafaela Campostrini Forzza, pesquisadora do JBRJ e coordenadora do levantamento.

O trabalho não terminou. Neste mês de março os especialistas em cada grupo de plantas devem começar a incluir as descrições, distribuição geográfica detalhada e outras características de cada espécie no banco de dados on-line Flora do Brasil (floradobrasil.jbrj.gov.br) para servir de base para o Flora do Brasil Online, que deve estar concluído até 2020 para integrar o World Flora Online, com informações sobre todas as plantas conhecidas do mundo. Na trilha dos botânicos, os zoólogos se organizaram e apresentaram também em dezembro de 2015 a primeira versão do Catálogo Taxonômico da Fauna do Brasil (CTFB), resultado do trabalho de cerca de 500 especialistas, que começaram a detalhar as informações sobre 116.092 espécies, a maioria artrópodes, com quase 94 mil espécies ou 85% do total (fauna.jbrj.gov.br/fauna/listaBrasil).
© DENISE SASAKI/PROGRAMA FLORA CRISTALINO
Planta feminina de Gnetum leyboldii do Parque Estadual Cristalino, no Mato Grosso, uma das seis espécies de Gnetum da Amazônia: o que parece frutos são na verdade sementes
Planta feminina de Gnetum leyboldii do Parque Estadual Cristalino, no Mato Grosso, uma das seis espécies de Gnetum da Amazônia: o que parece frutos são na verdade sementes

Elaborado a pedido do Ministério do Meio Ambiente, com financiamento do governo federal, instituições privadas e fundações estaduais como a FAPESP, o Flora do Brasil indica que a Amazônia abriga a maior diversidade do grupo das plantas sem frutos e com sementes expostas, as gimnospermas, que predominaram de 300 milhões até 60 milhões de anos atrás, quando os dinossauros circulavam pela Terra. Seus representantes mais conhecidos são árvores em formato de cone típicas do clima frio do sul do país, como a araucária, com uma única espécie no Brasil, e quatro espécies de Podocarpus. Dispersas nas matas da região Norte, porém, vivem seis espécies de cipós de folhas largas do gênero Gnetum, que crescem sob o clima quente e úmido ao redor de árvores. Suas sementes vermelhas ou lilases são tão parecidas com frutos que já confundiram até os botânicos.
© GERARDUS OOLSTROM
Rhipsalis flagelliformis, espécie de cacto exclusiva do Rio de Janeiro
Rhipsalis flagelliformis, espécie de cacto exclusiva do Rio de Janeiro

Os quase 50 mil exemplares de espécies nativas colocam o Brasil como o país con-tinental com maior diversidade de espécies do mundo, seguido por China, Indonésia, México e África do Sul. Em número de espécies endêmicas, perde apenas para grandes ilhas como Austrália, Madagascar e Papua Nova Guiné, cujo isolamento favorece a formação de variedades únicas, e para apenas uma área continental, o Cabo da Boa Esperança, na África do Sul. O total de espécies não chega aos 60 mil das estimativas mais otimistas, mas é maior que o da Colômbia, antes vista como o país da América do Sul com maior diversidade, e é mais que o dobro das 22.767 espécies descritas na monumental Flora brasiliensis, coleção de 15 volumes e 10.367 páginas escrita por 65 botânicos de vários países sob a coordenação de Carl Friedrich Philipp von Martius, August Wilhelm Eichler e Ignatz Urban, e publicada de 1840 a 1906.

Na Flora brasiliensis, o grupo predominante, com 32.813 espécies, são as plantas com sementes protegidas por frutos carnosos ou secos, as chamadas angiospermas. Nesse grupo estão as árvores como o ipê e o jacarandá, a roseira e outras espécies ornamentais, o feijão, o amendoim, o milho e a maioria dos vegetais usados na alimentação. Somente de feijões, pertencentes aos gêneros Vigna, Canavalia e Phaseolus, a flora brasileira registra cerca de 30 espécies nativas e naturalizadas, “a maioria delas com um potencial para a alimentação humana ainda pouco investigado”, comentou Vinicius Souza, professor da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da Universidade de São Paulo (USP) que participou da produção e organização das informações desse trabalho.
042-047_Botanica_241As angiospermas se espalharam quando o clima se tornou quente e úmido, depois da extinção dos dinossauros. As mudanças do clima eliminaram a maioria das gimnospermas, hoje raras em todo o mundo: os botânicos encontraram apenas 30 espécies, sendo 23 nativas, desse grupo no Brasil. Por sua vez, as samambaias e as licófitas – plantas sem sementes e sem flores, que se reproduzem por esporos, também com origem antiga – estão representad​as por 1.253 espécies no Brasil​; algumas ​delas ​atingem 20 metros de altura, lembrando as variedades gigantes que marcavam a paisagem terrestre há 300 milhões de anos.

Alegria e inquietação
 
Os botânicos agora convivem com a satisfação de ver mais uma etapa do projeto concluída e, ao mesmo tempo, uma desagradável inquietação, porque eles sabem que a distribuição geográfica das coletas de amostras de plantas, sobre as quais o trabalho foi feito, não era equilibrada: havia muito mais informações sobre as regiões Sul e Sudeste, onde se concentram as coletas, os grupos de especialistas e as instituições de pesquisa, do que nas outras partes do país. Enquanto no Rio de Janeiro havia 5,8 coletas por quilômetro quadrado (km2) e no Espírito Santo, 3,9 por km2, no Pará e no Amazonas essa relação era de 0,10 e 0,17 por km2.

Provavelmente por causa do número de coletas aquém do desejado pelos botânicos, o estado do Amazonas aparece em terceiro lugar entre os estados com maior diversidade, seguindo Minas Gerais, em primeiro, e Bahia. Os botânicos não estão satisfeitos com esse resultado. “No Amazonas poderia haver pelo menos mais 20 mil espécies ainda não amostradas”, disse Souza.
São Paulo encontra-se em quarto lugar de diversidade. Além de ser um espaço bastante percorrido por expedições botânicas, o estado apresenta uma variedade de relevos, com planícies a oeste e montanhas a leste, e de tipos de vegetação que favorecem a formação de novas espécies. “Tanto as formações vegetais de clima frio que vêm do sul quanto as de clima quente, como o Cerrado, param em São Paulo”, disse José Rubens Pirani, professor do Instituto de Biociências (IB) da USP (ver tabela).
“Infelizmente, mantivemos a distorção do trabalho de Von Martius, que coletou principalmente na Mata Atlântica, Caatinga e Cerrado e andou pouco pela Amazônia”, comentou Rafaela. “Precisamos de um plano nacional de mapeamento das espécies de plantas da Floresta Amazônica para resolver o problema da subamostragem do maior bioma brasileiro, que representa metade do território nacional.”
© EDUARDO CESAR
Em aclimatação na capital paulista: flor e fruto de Euphorbia attastoma, cacto endêmico da serra de Grão Mogol, MG, com látex fosforescente
Em aclimatação na capital paulista: flor e fruto de Euphorbia attastoma, cacto endêmico da serra de Grão Mogol, MG, com látex fosforescente

Elaborado com informações mantidas em herbários e em bases on-line como o Reflora, atualmente com 1.390.218 registros de plantas nativas (ver Pesquisa FAPESP nº 229), o levantamento apontou a Mata Atlântica como o bioma com maior diversidade de angiospermas, samambaias, licófitas e fungos, em razão de coletas mais numerosas e da variedade de altitudes, climas e latitudes. Em segundo lugar está a Amazônia e em terceiro, o Cerrado.

“Ainda estamos longe dos prováveis números reais”, observou Souza. “Quanto maior o número de coletas por região ou estado, maior o número de espécies.” Uma evidência de sua afirmação é que, por causa das coletas mais numerosas, a diversidade de plantas do Tocantins aumentou 70% e a do Piauí, 40%, em relação ao registrado na primeira versão da Flora, de 2010. “Não estávamos trabalhando lá e as plantas não apareciam”, comentou Pirani. Em 2013, com sua equipe, ele identificou uma espécie nova de arbusto, Simaba tocantina, em uma área de Cerrado pouco conhecida no interior e nas proximidades do parque do Jalapão, leste do Tocantins, marcada por vastos areais como os descritos no livro Grande sertão: veredas, de Guimarães Rosa.
Na região Norte, as áreas menos estudadas são as mais propícias ao avanço das novas plantações de soja e cana-de-açúcar. “O desmatamento é muito mais rápido do que nossa capacidade de conhecer a floresta”, queixou-se a botânica paulista Daniela Zappi, pesquisadora do Kew Gardens, de Londres. “É um desespero. Parece que não vai dar tempo de chegar nessas áreas, principalmente no Arco do Desmatamento, entre o norte do Mato Grosso e o sul do Pará.”

As cactáceas, um dos grupos em que ela é especialista, apresentam uma elevada diversidade no Brasil – em Minas vivem 103 espécies e na Bahia, 98 –, mas 32% das 260 espécies desse grupo encontram-se em grau variável de risco de extinção. As áreas que ocupam são continuamente substituídas por plantações de eucalipto, agricultura ou mineração. Os cactos são explorados como plantas ornamentais e colhidos para servir como alimento para o gado ou para pessoas, que também os usam como fonte de medicamentos, geralmente sem se preocupar em repor as populações originais. Outro problema é que muitas espécies crescem apenas em áreas específicas. É o caso do Arrojadoa marylaniae, um cacto colunar com anéis de flores vermelhas que cresce apenas sobre uma jazida de quartzo branco de valor comercial no interior da Bahia.
© EDUARDO CESAR
Flor de japaranduba (Erythrochiton brasiliensis), arvoreta do interior de trechos inalterados da Mata Atlântica úmida
Flor de japaranduba (Erythrochiton brasiliensis), arvoreta do interior de trechos inalterados da Mata Atlântica úmida
O trabalho de identificação e estudo da distribuição geográfica de cada espécie está atrelado a um plano de ação, de modo a estudar e favorecer a polinização e germinação de espécies em maior risco de extinção. As ações de preservação incluem a participação de pesquisadores não acadêmicos. Gerardus Oolstrom, um criador de cactos comerciais em Holambra, interior paulista, trabalhou com botânicos acadêmicos na identificação de uma espécie nova, a Rhipsalis flagelliformis, que ele viu pela primeira vez cultivada em um sítio que havia sido do paisagista Roberto Burle Marx no bairro de Guaratiba, na cidade do Rio de Janeiro. “Os colecionadores, quando integrados com os grupos de pesquisa, podem ajudar muito no trabalho de localização e preservação das espécies”, observou Daniela.
Rafaela também trabalha com o advogado Elton Leme, um botânico não profissional, na caracterização de três novas espécies do gênero Encholirium, que vivem entre rochas em morros da Bahia e de Minas Gerais. Por sua vez, pesquisadores da Fundação Zoo-Botânica de Belo Horizonte espalharam cartazes com o título “Procura-se” e fotos e informações sobre o faveiro-de-wilson, uma árvore rara, e conseguiram localizar muitos exemplares com a ajuda de moradores do interior de Minas (ver Pesquisa Fapesp no 235).
“Não precisamos plantar apenas rosas e azaleias”, propôs Pirani enquanto caminhava pelos corredores amplos e ensolarados do herbário do IB-USP no início de janeiro. “Cultivar plantas ornamentais nativas em nossas casas, nas ruas e nas margens de estradas é uma forma de preservar a diversidade.” Em seguida ele apresentou um arbusto de flores azuis, a canela-de-ema, duas bromélias, o gravatá e a macambira, e outras plantas coletadas na serra de Grão Mogol, norte de Minas Gerais, que ele procura adaptar ao clima da capital. “Aqui chove mais do que em Minas, mas, mesmo assim, algumas delas florescem todo ano.”

Artigos científicos
 
COSTA, D. P. e PERALTA, D. F. Bryophytes diversity in Brazil. Rodriguésia. v. 66, n. 4, p. 1063-71. 2015.

MAIA, L. C. et al. Diversity of Brazilian Fungi. Rodriguésia. v. 66, n. 4, p. 1033-45. 2015.

MENEZES, M. et al. Update of the Brazilian floristic list of Algae and Cyanobacteria. Rodriguésia. v. 66, n. 4, p. 1047-62. 2015.

PRADO, J. et al. Diversity of ferns and lycophytes in Brazil. Rodriguésia. v. 66, n. 4, p. 1073-83. 2015.

THE BRAZIL FLORA GROUP. Growing knowledge: an overview of seed plant diversity in Brazil. Rodriguésia. v. 66, n. 4, p. 1085-113. 2015.

quinta-feira, 21 de janeiro de 2016

A riqueza dos campos de altitude

História evolutiva da vegetação na área serrana da região Sul ressalta importância de ecossistema não florestal
GILBERTO STAM | ED. 239 | JANEIRO 2016
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© EDUARDO CESAR
Paisagens do alto da serra: gramíneas, arbustos, araucárias e despenhadeiros abruptos
Paisagens do alto da serra: gramíneas, arbustos, araucárias e despenhadeiros abruptos

Os campos de altitude da Serra Geral, no sul do Brasil, são encontrados sobre platôs cada vez mais altos à medida que avançam para a borda leste, onde a serra de repente despenca em imensos cânions. Vegetação campestre e arbustos predominam nessa área de invernos frios e solo raso, salpicada por afloramentos rochosos, pequenas manchas florestais e regiões encharcadas e ricas em matéria orgânica (turfeiras). A aparente monotonia dos campos, que alguns chamam de “mar de grama”, esconde uma rica biodiversidade vegetal, com quase 300 espécies exclusivas da região, muitas delas pouco estudadas até recentemente. “A taxa de endemismo é de 25%, muito maior do que a encontrada na Floresta Atlântica da região”, diz o botânico João Iganci, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Embora muitas plantas dali também existam em outras regiões de altitude, tanto tropicais quanto temperadas, é esse endemismo que torna especiais os campos do Sul. “O número total de espécies também é alto e comparável a outros centros de biodiversidade, considerando que a área é pequena.”

Iganci, especialista na vegetação dos Campos de Cima da Serra, como são conhecidos na região, faz parte de um grupo da UFRGS e da Universidade Federal de Goiás (UFG) liderado pela geneticista Loreta Freitas, também da UFRGS, que busca compreender a história evolutiva das espécies da região e localizar áreas prioritárias para conservação.

Os pesquisadores dividiram a Serra Geral em quatro regiões (ver mapa), sempre a partir de 900 metros acima do nível do mar, onde a floresta típica da Mata Atlântica dá lugar aos campos e às matas com araucária. A primeira etapa foi mapear a distribuição das espécies usando como indicador três gêneros típicos da região, todos eles com uma abundância de espécies endêmicas (índice de endemismo): Petunia, Calibrachoa e Adesmia. O estudo demonstrou que a Área 1, no cume da serra, abriga a maior diversidade, com 13 espécies, seguida pela Área 2, a oeste, com 10 espécies.
© ILSE BOLDRINI / UFRGS
Gramínea Elyonurus
Gramínea Elyonurus

Altos índices de endemismo geralmente ocorrem em ecossistemas antigos e estáveis, já que demora muito tempo para novas espécies surgirem. Parece que foi isso mesmo que aconteceu nos campos de altitude sulinos, de acordo com simulações do clima desde 21 mil anos atrás, quando o planeta atingiu sua temperatura mais baixa desde o último ciclo glacial. Os resultados indicam que a Área 1, seguida pela 2, manteve um clima mais estável, confirmando a pista dada pela biodiversidade. “No último máximo glacial o clima era mais frio e seco, propício para o desenvolvimento dos campos, o que permitiu que espécies desse ambiente avançassem sobre áreas mais úmidas e quentes, onde antes predominavam florestas”, conta Loreta. “Ao migrar para regiões para as quais não estavam adaptadas, as espécies campestres se diversificavam, dando origem a novas espécies e linhagens.” Durante esse período, houve expansão dos campos em direção a locais de menor altitude, ao norte. Mas, com o aquecimento gradual e aumento da umidade, as florestas voltaram a se expandir e ocupar regiões de campos que, por sua vez, se tornaram restritos às regiões mais altas, onde estão hoje.

As florestas com araucária – que dividem o mesmo ambiente, formando mosaicos com os campos – também tiveram um papel importante. “Ao longo do tempo, ocorreu uma competição constante entre campo e essas florestas, com uma alternância entre ambientes dependendo das condições climáticas”, diz Iganci. Essa dinâmica, que ainda hoje existe, pode ter sido responsável pela separação de determinadas populações que acabaram formando novas espécies. “Esse parece ter sido o caso de algumas petúnias polinizadas por abelhas”, diz Loreta. “Essas abelhas não conseguiam atravessar as florestas com araucária, que assim provocavam um bloqueio no fluxo gênico entre populações.”
© ILSE BOLDRINI
Cravo-do-campo (Trichocline macrocephala)
Cravo-do-campo (Trichocline macrocephala)
Os pesquisadores observaram também que a biodiversidade fica menor nas direções oeste e norte, conforme diminui a altitude e a umidade que vem do mar. “Os resultados para biodiversidade se referem apenas aos grupos estudados, mas são espécies altamente representativas da região”, diz Loreta. “Também observamos uma forte correlação da biodiversidade com o clima e a altitude.” Além de indicar áreas prioritárias e ajudar a entender a origem da biodiversidade da região, o estudo contribui para revelar uma riqueza antes desconhecida. “Até pouco tempo atrás os Campos de Cima da Serra vinham sendo completamente negligenciados em estudos que levam em conta os aspectos ecológicos, evolutivos e conservacionistas”, diz Iganci. O pesquisador, que fez várias viagens de coleta nos últimos 10 anos, alerta para a degradação do ecossistema e identifica sua principal ameaça: o avanço da silvicultura, que consiste em plantações de pinheiro e eucalipto.

Percepção campestre
 
O estudo contraria a ênfase dada às florestas que limita os esforços de preservação de campos no mundo todo. Um grupo de especialistas em ecossistemas campestres do Brasil, Estados Unidos, França, Bélgica e África do Sul tenta mudar essa percepção ressaltando, dentro e fora da comunidade científica, a alta biodiversidade dos campos, que devem ser vistos como ecossistemas antigos, cuja história evolutiva de milhões de anos tem íntima relação com o fogo e a presença de animais herbívoros. Muitas plantas apresentam adaptações como caules subterrâneos e são capazes de brotar rapidamente após a queima e com órgãos subterrâneos como tubérculos, rizomas e bulbos, que armazenam água e amido em local protegido.
© 4 JEFERSON FREGONEZI / UFRGS
Petúnia Calibrachoa sellowiana
Petúnia Calibrachoa sellowiana

“A diversidade de plantas e também de outros grupos dos ambientes de campo e de savana no Brasil pode ser considerada equivalente àquela das florestas”, diz o ecólogo Gerhard Overbeck, especialista em vegetação campestre, também da UFRGS. “Temos de levar em conta também a área ocupada por esses ecossistemas. O Pampa, por exemplo, ocupa pouco mais de 2% do Brasil, mas contém mais de 2.150 espécies de plantas apenas em ambientes de campo”, completa. Segundo ele, em algumas regiões campestres no sul do Brasil é possível encontrar mais de 50 espécies de plantas por metro quadrado, incluindo um grande número de espécies de gramíneas. Muitas plantas de ambientes campestres têm um longo ciclo de vida, como algumas do gênero Vellozia, que ocorrem nos campos rupestres no Brasil Central, que demoram 100 anos para chegar à idade reprodutiva e podem viver até 500 anos. O problema é que os sinais de antiguidade no campo são mais difíceis de visualizar que o perímetro das árvores ou o acúmulo de matéria orgânica nas florestas.

Valorização humana
 
Os campos também prestam importantes serviços ecológicos. “Esses ecossistemas são fundamentais na regulação do ciclo hidrológico, pois além de a vegetação reter muito menos água das chuvas do que o dossel das florestas, as abundantes raízes finas funcionam como uma esponja que libera a água aos poucos para os rios e aquíferos”, diz a engenheira florestal especialista em Cerrado Giselda Durigan, do Instituto Florestal do Estado de São Paulo, em Assis. Além disso, o solo abriga tubérculos, bulbos e rizomas, adaptações das plantas que ajudam a reter água na estação seca e permitem que elas resistam ao fogo e à herbivoria, desafios comuns nesses ambientes. “Essas estruturas contribuem para o sequestro de carbono, embora isso ainda não esteja quantificado”, diz Giselda. “Os solos são complexos e levam muito tempo para se formar. Se degradados, a recuperação é dificílima.”
© VALÉRIO PILLAR / UFRGS
Plantio de Pinus em campo
Plantio de Pinus em campo
A falta de conhecimento sobre a ecologia dos campos tem levado a políticas de conservação equivocadas, como o incentivo à silvicultura, com resultados desastrosos para a biodiversidade e para os serviços ecológicos. “As árvores fazem sombra, impedindo o crescimento das plantas herbáceas ávidas por sol e reduzindo a biodiversidade”, diz Giselda. “Além disso, fazem com que 20% a 30% da água da chuva evapore antes de chegar ao solo.” Outro exemplo de proteção às avessas é a proibição da “sapecada”, queima provocada pelos pecuaristas serranos para manejo do pasto e proibida em 1992 pelo Código Florestal Estadual do Rio Grande do Sul. Giselda afirma que o fogo, assim como o gado (desde que não sejam excessivos), evita o adensamento das árvores, ajudando a manter estável a estrutura e a diversidade da vegetação campestre. Além disso, a variedade de gramíneas natural desses ambientes pode tornar a carne mais saudável do que a de animais confinados.
060-063_Campos de altitude_239O grupo internacional de especialistas, do qual fazem parte Giselda e Gerhard, publicou em 2015 um artigo no qual propõe o conceito de “campos antigos” (old growth grasslands, em inglês), um adjetivo em geral aplicado a florestas maduras. Os autores chamam a atenção para características específicas de ecossistemas de campo de savana que exigem estratégias de conservação distintas. Ao ampliar a compreensão desses ambientes, eles também esperam contribuir para inserir os campos na pauta do movimento ambientalista, lançando um novo olhar sobre esses ecossistemas que ajude a enxergar as riquezas escondidas no “mar de grama”.

Artigos científicos
 
Veldman, J. W. et al. Toward an old-growth concept for grasslands, savannas, and woodlands. Frontiers in Ecology and Environment. v. 13, n. 3, p. 154-62. abr. 2015.

Barros, M. J. F. et al. Environmental drivers of diversity in Subtropical Highland Grasslands. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. v. 17, n. 5, p. 360-8. out. 2015.