quinta-feira, 10 de agosto de 2023

Bisões estão sendo introduzidos no Ártico russo para substituir mamutes lanosos extintos. Mas por que?

Publicados cerca de 22 horas atrás

Grandes herbívoros podiam transformar o ecossistema local pastando e reciclando nutrientes, mas o clima provavelmente foi mais importante na formação das vastas e frígidas pradarias do Pleistoceno.

Os cientistas esperam que, ao introduzir o bisão das planícies ( Bison bison bison ) no Ártico russo, eles possam restaurar as planícies gramadas da região. (Crédito da imagem: Hoberman Collection/Universal Images Group via Getty Images)

Cientistas introduziram bisões no Ártico russo para assumir o papel de mamutes extintos e ajudar a restaurar ecossistemas antigos.

Doze bisões das planícies ( Bison bison bison ) chegaram ao Parque Natural Ingilor, uma área protegida que cobre mais de 2,2 milhões de acres (900.000 hectares) na Área Autônoma de Yamal-Nenets, no norte. Os animais viajaram 5.000 milhas (8.000 quilômetros) de um berçário na Dinamarca e desembarcaram de sua longa jornada há três semanas, de acordo com um comunicado . Antes que eles possam descobrir seu novo lar, no entanto, o bisão – também conhecido como búfalo – deve primeiro completar uma quarentena de um mês.

“O búfalo pode se adaptar facilmente ao Ártico porque, historicamente, é seu habitat natural”, disse o Departamento de Recursos Naturais e Meio Ambiente da Área Autônoma de Yamal-Nenets em um comunicado separado . “Eles podem assumir o papel dos mamutes, extintos há 11.000 anos”.

Bisões da estepe e mamutes lanudos percorriam o Ártico russo durante o final do Pleistoceno (2,6 milhões a 11.700 anos atrás). Embora uma pequena população de mamutes desastrosamente danificados tenha sobrevivido em uma ilha no Alasca até cerca de 4.000 anos atrás, a maioria desses herbívoros morreu no final da era glacial, quando o clima ficou mais quente e as planícies cobertas de grama deram lugar a arbustos e árvores.

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“O ecossistema do Pleistoceno não tinha árvores e tinha solos bastante espessos”, disse Mary Edwards , professora emérita de geografia física da Universidade de Southampton, no Reino Unido, à Live Science. “O que você pode ver nas seções geológicas desses tipos de paisagens é que, ao longo do tempo, eles estão armazenando carbono no solo – ele é congelado pelo permafrost e é basicamente uma grande pilha de carbono”.

Os animais que se arrastavam por essas planícies geladas contribuíram para moldar a paisagem pastando e reciclando nutrientes. "É um bom ciclo de esterco animal fertilizando o solo e permitindo que as plantas cresçam", disse Edwards. "O pensamento é que os animais mantiveram o ecossistema."

Uma "ideia muito interessante"

Agora, em uma tentativa de restaurar essa paisagem do Pleistoceno e sua capacidade de absorver carbono, os cientistas estão introduzindo grandes herbívoros, como o bisão das planícies, em diferentes partes do Ártico.

Nikita Zimov, diretora de um projeto de restauração chamado Pleistocene Park em Yakutia, traz bisões da Dinamarca desde 2019. aqui no clima moderno", disse ele à Live Science por e-mail.

Mamutes lanosos percorriam a tundra ártica durante o final do Pleistoceno antes de serem extintos. (Crédito da imagem: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

Este ano, Zimov comprou uma manada de 24 bisões, metade dos quais deu ao Parque Natural de Ingilor em troca de 14 bois-almiscarados ( Ovibos moschatus ). Esses bois almiscarados quase foram extintos no início de 1900, e apenas alguns rebanhos dispersos permanecem no Ártico russo, disse ele.

Com os bois-almiscarados agora a caminho do Parque do Pleistoceno, Zimov disse que "pretende restaurar ecossistemas de pastagem altamente produtivos no Ártico e, por meio de vários mecanismos ecológicos, mitigar as mudanças climáticas".

Mas Edwards é cético. Os animais podem transformar os ecossistemas localmente, disse ela, mas o clima durante o Pleistoceno provavelmente foi mais importante na formação da paisagem. "Estava muito frio e muito seco para árvores e arbustos crescerem, então havia gramíneas e diferentes tipos de ervas cobrindo a paisagem", disse ela.

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O clima de hoje é muito mais quente e úmido, o que significa que o ecossistema pode não ser adequado para grandes herbívoros. "Você tem que mudar a paisagem para eles e criar pastagens", disse Edwards.

Mas modificar a paisagem pode ter consequências indesejadas. Descongelar o permafrost significa que há mais água no solo, que os arbustos e as árvores absorvem. “Se você se livrasse de todos os arbustos, tudo ficaria encharcado”, disse Edwards, acrescentando que essa água estagnada poderia contribuir para o degelo e aumentar a perda de carbono dos solos.

No entanto, introduzir esses animais no Ártico russo é "uma ideia muito interessante", disse Edwards. “Há definitivamente uma janela para a reintrodução de alguns dos grandes animais perdidos do Pleistoceno”.

Submundo oculto cheio de criaturas nunca antes vistas descobertas sob o fundo do mar

O Matterhorn, uma fonte hidrotermal na bacia do Pescadero, abriga vermes tubulares vermelhos e tapetes microbianos brancos. (Crédito da imagem: Schmidt Ocean Institute)

Sob um vulcão submarino, os cientistas descobriram um mundo oculto cheio de criaturas bizarras.

O habitat inédito está repleto de formas de vida nunca antes vistas, incluindo estranhas espécies de vermes, caracóis e polvos de profundidade. O ecossistema, aninhado sob fontes hidrotermais no leste do Pacífico, na América Central, foi encontrado quando cientistas a bordo do navio de pesquisa Falkor usaram um braço robótico para raspar camadas do fundo do mar.

“Em terra, há muito tempo conhecemos animais que vivem em cavidades subterrâneas e no oceano, animais que vivem na areia e na lama, mas pela primeira vez, os cientistas procuraram animais sob fontes hidrotermais”, disse Jyotika Virmani, diretor executivo do Schmidt O Ocean Institute, que liderou a expedição ao ecossistema, disse em um comunicado . “Esta descoberta verdadeiramente notável de um novo ecossistema, escondido sob outro ecossistema, fornece novas evidências de que a vida existe em lugares incríveis”.

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Os cientistas descobriram as fontes hidrotermais pela primeira vez em 1977 enquanto exploravam a Cordilheira do Pacífico Leste, um limite de placa tectônica perto das Ilhas Galápagos, na costa oeste da América do Sul. Lá, respiradouros em forma de totens de cera derretida têm cerca de 35 a 40 pés (10 a 12 metros) de altura e jorram água quente e rica em minerais nos oceanos.

Apesar das temperaturas extremas em torno das aberturas - até 694 graus Fahrenheit (368 graus Celsius) - os cientistas encontraram prósperas cadeias alimentares cheias de bactérias quimiossintéticas, gastrópodes, caranguejos e vermes sustentados pelos ricos nutrientes jorrando das aberturas.

Mas até agora, nenhum cientista havia pensado em olhar sob as aberturas.

Como parte da missão, os cientistas usaram um braço robótico para limpar um quadrado do fundo do oceano e, em seguida, colocaram caixas de malha sobre rachaduras na crosta terrestre. Quando os pesquisadores espiaram dentro dessas caixas mais tarde, descobriram uma série de animais vivendo sob as cavidades, confirmando que as criaturas chegaram lá do fundo do mar.

Um animal, o verme tubular gigante ( Riftia pachyptila ), foi de particular interesse para os pesquisadores. Poucos dos filhotes do animal são vistos acima das aberturas, levando os cientistas a suspeitar que as larvas pegam carona dentro de fluidos vulcânicos submarinos para alcançar novos habitats.

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“Nossa compreensão da vida animal nas fontes hidrotermais do fundo do mar se expandiu muito com esta descoberta”, disse Monika Bright , ecologista da Universidade de Viena que trabalhou na missão, em comunicado. "Existem dois habitats dinâmicos de ventilação. Os animais de ventilação acima e abaixo da superfície prosperam juntos em uníssono, dependendo do fluido de ventilação de baixo e do oxigênio na água do mar de cima."

Os pesquisadores, que publicarão suas descobertas ainda este ano, continuarão estudando esse frágil e misterioso ecossistema, considerado vulnerável aos efeitos das operações de mineração em alto mar planejadas no Oceano Pacífico .

“As descobertas feitas em cada expedição do Schmidt Ocean Institute reforçam a urgência de explorar completamente nosso oceano para que possamos saber o que existe no fundo do mar”, disse Wendy Schmidt , presidente e cofundadora do Schmidt Ocean Institute, em comunicado. “A descoberta de novas criaturas, paisagens e, agora, um ecossistema totalmente novo ressalta o quanto ainda temos a descobrir sobre o nosso oceano – e como é importante proteger o que ainda não sabemos ou entendemos”.

segunda-feira, 22 de maio de 2023

Quais são os gargalos da população humana e por que eles são importantes?

Sethchagi

21 de maio

Escrito com a ajuda de Dual AI

Hoje vamos falar sobre um tema fascinante, um dos quais parece passar despercebido de vez em quando e ainda tem um impacto extremo nas populações de humanos modernos (nós)! Discutiremos os gargalos, o que são e como afetam as populações que afetam. Isso não se baseia estritamente no que acontece com os humanos, mas esse, é claro, será o ponto principal deste artigo. Humanos.

Um gargalo da população humana é uma redução acentuada no tamanho de uma população humana devido a eventos ambientais ou atividades humanas, como fome, terremotos, inundações, incêndios, doenças, secas, guerras, migrações ou práticas culturais. Os gargalos populacionais podem afetar significativamente a diversidade genética e a saúde das populações humanas e sua história evolutiva e adaptação. Um gargalo pode ocorrer quando há qualquer razão ou razões para reduzir drasticamente o pool genético disponível para uma população em qualquer ponto. Ao reduzir o pool genético e minimizar a miscigenação, podemos começar a ver os problemas enfrentados por pequenas populações. Mas é claro que sobrevivemos e possivelmente até saímos melhores e mais adaptados aos nossos nichos ecológicos ao final de cada um desses gargalos propostos.

Diversidade genética é a variação nos genes de uma população. É essencial para a sobrevivência e adaptação de uma população, pois permite que a seleção natural atue em características benéficas e elimine as prejudiciais. A diversidade genética também fornece a matéria-prima para inovação e criatividade na cultura e tecnologia humanas. Se houver um pequeno pool de genes, veremos as mesmas características fenotípicas repetidas vezes, e se essas características, por qualquer motivo, não se encaixarem no novo nicho criado pelo gargalo da garrafa, grande parte da população morrerá. De uma razão para outra, brigas internas, falta de oportunidades de reprodução ou maior competição por recursos como comida e água. A genética da população é muito frágil e mudanças na forma como as coisas são feitas podem ter impactos drásticos.

Os gargalos populacionais podem reduzir a diversidade genética, aumentando os efeitos da deriva genética e da endogamia. A deriva genética é a mudança aleatória na frequência de alelos (diferentes versões de um gene) em uma população devido a eventos aleatórios. A endogamia é o acasalamento de indivíduos intimamente relacionados, o que aumenta a probabilidade de herdar cópias idênticas de alelos de ambos os pais. Tanto a deriva genética quanto a endogamia podem levar à perda de alelos, à fixação de alelos (quando um alelo se torna o único em uma população) e ao aumento de características recessivas prejudiciais que podem causar doenças ou deficiências.

Quando lidamos com populações menores que estão tentando sobreviver, quaisquer desvantagens evolutivas que elas enfrentem serão aumentadas. Se uma característica recessiva é geralmente eliminada da população, permitindo que a população floresça e cresça, mas apenas os indivíduos com esse alelo ou característica permaneçam, então qualquer aspecto negativo sobre essa característica causará danos. Às vezes, muito dano à ecologia da área, e temos extinções ou, como estamos aprendendo, eventos de quase extinção chamados gargalos.

Os gargalos populacionais também podem afetar a história evolutiva e a adaptação das populações humanas, alterando seus padrões de variação genética e relacionamentos com outras populações. Por exemplo, gargalos populacionais podem criar efeitos fundadores, que ocorrem quando um pequeno grupo de indivíduos coloniza uma nova área ou se isola da população principal. Efeitos fundadores podem resultar em diferenças genéticas entre a nova população e a original e entre diferentes populações originárias da mesma fonte. Os efeitos fundadores também podem influenciar a diversidade cultural e linguística das populações humanas. Em sua forma mais extrema, muitos antropólogos, quando questionados: “Onde estarão os humanos daqui a mil anos?” É difícil responder, pois se formos para o espaço por um longo período de tempo, e refiro-me a um longo período de tempo, aqueles que foram para o espaço seriam os “fundadores”; estabelecendo uma nova base populacional onde quer que fossem, uma que pode não representar exatamente o pool genético original em casa. O efeito fundador teve um grande papel em nosso desenvolvimento e evolução; permitiu-nos desenvolver e desenvolver mudanças, mudanças que fazem parte lindamente da mesma espécie.

Exemplos de gargalos da população humana

As populações humanas experimentaram muitos gargalos populacionais ao longo de sua história, alguns dos quais deixaram vestígios em seus genomas que podem ser detectados por análises genéticas. Alguns exemplos são:

- O gargalo fora da África: ocorreu quando um pequeno grupo de humanos modernos deixou a África há cerca de 60.000 a 80.000 anos e se espalhou pelo mundo, substituindo outras espécies de hominídeos, como os neandertais e os denisovanos. Esse gargalo reduziu a diversidade genética de populações não africanas em comparação com as africanas, além de introduzir algumas variantes genéticas adaptativas a diferentes ambientes fora da África.

- O gargalo da catástrofe de Toba: Esta é uma hipótese controversa que propõe que uma grande erupção vulcânica no Lago Toba, na Indonésia, cerca de 74.000 anos atrás, causou um evento de resfriamento global que reduziu drasticamente a população humana para cerca de 10.000 a 30.000 indivíduos. Esse gargalo teria diminuído ainda mais a diversidade genética das populações humanas e aumentado sua diferenciação genética.

- O gargalo judeu Ashkenazi: ocorreu quando um pequeno grupo de judeus migrou da Europa para a Europa Oriental há cerca de 1.000 anos e estabeleceu uma identidade cultural e religiosa distinta. Esse gargalo reduziu a diversidade genética dos judeus Ashkenazi em comparação com outros grupos judeus e aumentou sua suscetibilidade a certas doenças genéticas, como a doença de Tay-Sachs e a fibrose cística.

- O gargalo do robin preto da Nova Zelândia: ocorreu quando apenas cinco indivíduos dessa espécie de ave sobreviveram após a destruição do habitat e a predação por mamíferos introduzidos na década de 1980. Este gargalo reduziu severamente a diversidade genética e aptidão desta espécie, o que exigiu intensos esforços de conservação para evitar sua extinção.

Então só temos isso! Espero que isso tenha respondido a algumas de suas perguntas sobre o que são gargalos quando falamos de genética, genética humana, o que significa e os efeitos que poderia ter evolutivamente em uma espécie.

Lembre-se, sempre há mais para aprender!

Referências

Gargalos que reduziram a diversidade genética foram comuns ao longo da história humana | Notícias de Berkeley. (2022). Recuperado em 30 de outubro de 2022, em https://news.berkeley.edu/2022/06/23/bottlenecks-that-reduced-genetic-diversity-were-common-throughout-human-history/

O que é um gargalo populacional? - Genealogia Genética. (2015). Recuperado em 30 de outubro de 2022, em https://dna-explained.com/2015/07/09/what-is-a-population-bottleneck/

sexta-feira, 12 de maio de 2023

A 'salamandra dos deuses' do México está à beira da extinção

Cientistas correm para salvar os últimos axolotes selvagens, famosos por regenerar partes do corpo

9 de maio de 2023
15h55
Por Richard Stone

um axolote flutuando na água com lixo ao redor — A poluição, o aquecimento das águas e a introdução de peixes reduziram o número de axolotes selvagens. Alejandro Prieto/NPL/Minden Pictures

Uma versão desta história apareceu em Science, Vol 380, Edição 6645.

Cidade do México - Ainda não é meio-dia de uma quarta-feira no Lago Xochimilco, um mosaico de lagoas e canais ao sul desta extensa metrópole, mas os foliões em um barco turístico de cores vivas já abriram a cerveja e estão comemorando. Em outro barco, uma banda de mariachis sintoniza. de fundo chato Carlos Uriel Sumano Arias, remando uma chalupa pertencente à Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), desliza para dentro de um canal tranquilo e se deita ao lado de uma chinampa , uma ilha artificial para cultivo - um sistema agrícola inventado pelos astecas . “Gostaria de lhe mostrar um axolote”, diz ele.

Um queridinho da medicina regenerativa, o axolote (Ambystoma mexicanum ) pode regenerar membros decepados, seus olhos, suas brânquias externas com babados e até mesmo tecido cerebral. Cerca de 1 milhão estão em cativeiro em laboratórios e aquários em todo o mundo. Fofa para alguns, grotesca para outros, a salamandra também deixou sua marca na cultura pop, aparecendo como personagem em jogos online. No México, sua imagem enfeita a nota de 50 pesos. O axolote é onipresente - e ao mesmo tempo está desaparecendo. A única população selvagem remanescente está fazendo sua última resistência aqui, em canais isolados de um antigo habitat que se tornou hostil demais para sustentá-lo.

Agora, este refúgio também está em perigo. Empresários vêm comprando chinampas , convertendo algumas em campos de futebol e construindo pavilhões em outras para banquetes à luz de tochas. “Esse fenômeno de gentrificação é uma grande ameaça”, já que as empresas investem menos do que os fazendeiros na limpeza dos canais, diz Luis Zambrano González, biólogo da UNAM que passou 20 anos tentando evitar a extinção do axolote.

A melhor chance do animal pode ser a restauração agressiva do habitat. Zambrano espera expandir o número de refúgios de canal dos atuais 20, totalizando 5 quilômetros de hidrovias, para 200 – o suficiente, diz ele, para sustentar uma população viável. “Uma espécie não é uma espécie se não está em seu ambiente”, argumenta. Outros veem a salvação na criação de axolotes com espécies intimamente relacionadas, o que pode introduzir variações genéticas que podem tornar as populações selvagens ou cativas mais resilientes. “Outras populações de Ambystoma trocaram recentemente genes com o axolote e são geneticamente semelhantes”, diz o biólogo David Weisrock, da Universidade de Kentucky. “Nem toda esperança está perdida.”

As 15 espécies de Ambystoma encontradas no centro do México compartilham uma herança genética com a salamandra-tigre ( A. tigrinum ). Como a maioria dos anfíbios, ele tem brânquias e vive na água como uma larva antes de se mudar para a terra como um adulto que respira ar. Mas quando os ancestrais dos axolotes colonizaram lagos isolados em toda a região, cerca de 1 milhão de anos atrás, uma grande quantidade de comida e poucos predadores estimularam uma notável adaptação: as salamandras em alguns lagos começaram a passar toda a vida debaixo d'água, mantendo as características juvenis. “Se não houver pressão para sair… você pode se tornar sexualmente maduro sem ter que sair do lago”, diz Weisrock. O axolote é uma das quatro espécies do centro do México que raramente, ou nunca, se metamorfoseiam na natureza.

Os astecas reverenciavam o axolotl, acreditando ser a encarnação de Xolotl, um deus da morte e transformação. Mas depois que os espanhóis fundaram a Cidade do México, eles drenaram os lagos próximos, diminuindo o habitat dos axolotes. O anfíbio sofreu outro golpe nas décadas de 1970 e 1980, quando as autoridades introduziram carpas e tilápias em Xochimilco como alimento para a crescente população da região. Ambas as espécies se alimentam de ovos e filhotes de axolote. Para agravar os problemas da salamandra, as águas rasas ficaram mais quentes e poluídas. Uma pesquisa de 1998 registrou 6.000 axolotes por quilômetro quadrado. Mas o último censo, concluído em 2015, estimou apenas 36 por quilômetro quadrado.

A essa altura, a salamandra parece ter desaparecido da maior parte de Xochimilco. Nos últimos 2 anos, Alejandro Maeda-Obregón, Ph.D. estudante da University College London (UCL), analisou o DNA da água do lago em busca de sinais de axolotes e outras espécies ameaçadas de extinção. Maeda-Obregón, trabalhando com Julia Day da UCL e Elizabeth Clare da Universidade de York, até agora não conseguiu detectar sequências de axolotes mitocondriais nos trechos turísticos de Xochimilco. “É um ecossistema em colapso”, diz ele. Eles agora se voltaram para os refúgios, procurando por axolotes conhecidos por pesquisas anteriores que vivem lá.

O parentesco próximo do axolote com outras salamandras Ambystoma pode permitir que os biólogos revigorem a espécie ao criá-la com parentes. Os cientistas estão investigando a origem dessa semelhança genética incomum, diz a geneticista da UNAM Gabriela Parra Olea. Ela suspeita que a salamandra do planalto ( A. velasci ) pode ter sido “a promotora da uniformidade genética”. Como adulto terrestre, pode ter rastejado de lago em lago, acasalando-se com salamandras locais.

Zambrano espera que tais intervenções não sejam necessárias para os axolotes de Xochimilco. Ele e sua equipe estão trabalhando para criar mais refúgios, livres de peixes predadores, fechando os canais com redes ou barreiras de pedra. Em um desses refúgios, a água é clara e fresca. “Axolotls podem se dar bem aqui”, diz Sumano. Perto, à sombra, encontram-se dois tanques de água. Ele se inclina sobre uma delas e aponta uma larva de axolote, de alguns centímetros de comprimento, remando ao longo da borda. No outro nadam axolotes maduros que são 10 vezes maiores. A equipe está aguardando as autorizações para libertar os cativos.

Zambrano espera “transformar nosso problema de gentrificação em uma oportunidade” arrecadando dinheiro de desenvolvedores para criar refúgios. Ele lançou recentemente uma campanha de “adoção de axolotes” para restaurar habitats e apoiar os agricultores que monitoram os refúgios. “Os próximos 5 anos são críticos”, diz ele. Para a salamandra dos deuses, o tempo está se esgotando.