lovesouthernsocial.com

Cercetătorii investighează modul în care dispariția păsărilor și schimbările climatice afectează diversitatea genetică și conservarea palmierului din Pădurea Atlantică.

Există un set de factori care par să afecteze supraviețuirea palmierului juçara, din care se extrage inima de palmier de cea mai bună calitate – și din acest motiv, cea mai apreciată. Pe lângă presiunea puternică a tăierii ilegale a juçara și distrugerea Pădurii Atlantice, dispariția păsărilor și schimbările climatice pot duce specia la dispariție în sălbăticie.

Fenomenul de extincție a animalelor este numit defaunare de către oamenii de știință. Pierderea speciilor de animale responsabile de dispersarea semințelor și schimbările climatice sunt în general ignorate în conservarea florei. Acești doi factori au fost detectați de-a lungul anilor de cercetări de către biologul Mauro Galetti și echipa sa de la Departamentul de Ecologie de la Universitatea de Stat din São Paulo (Unesp), din Rio Claro.

Inima de palmier poate fi extrasă din tulpina mai multor specii de palmieri, dar cele întâlnite în mod obișnuit pentru consum sunt juçara, palmierul de piersici și açaizeiro (sau açaí). Palmierul juçara (Euterpe edulis) este originară din Pădurea Atlantică, în timp ce celelalte specii sunt din Amazon.

O diferență între cele trei specii este că juçara are un singur trunchi, în timp ce celelalte formează aglomerări. Astfel, la extragerea inimii de palmier, palmierul juçara moare, în timp ce palmierul de piersic și açaí răsar din trunchiul principal, așa cum este cazul bananilor.

O altă diferență importantă este că juçara durează opt până la 12 ani pentru a produce o inimă de palmier de calitate, în timp ce palmierul de piersici poate fi extras la doar 18 luni după plantare.

Prin urmare, extragerea inimii juçara de palmier intervine neapărat în tăierea indivizilor adulți, de preferință a celor de dimensiuni mai mari (palmierii pot ajunge la 20 de metri înălțime). Când indivizii adulți sunt tăiați, există mai puține plante pentru a produce semințe care să fie dispersate pentru a germina. Populația scade și poate chiar să dispară la nivel local.

Din toate aceste motive, palmierul juçara este inclus în Lista Roșie a speciilor de floră din Brazilia aflate în pericol de dispariție, pregătită de Centrul Național pentru Conservarea Florei.

Conservarea juçara este direct legată de menținerea biodiversității Pădurii Atlantice. Semințele și fructele sale servesc drept hrană pentru mai mult de 48 de specii de păsări și 20 de mamifere. Tucanii, jacutingele, guanii, sturzii și araponga sunt principalii responsabili pentru dispersarea semințelor, în timp ce agouti, tapiri, pecarii cu guler, veverițele și multe alte animale beneficiază de semințele sau fructele lor. Fructele sunt bogate în grăsimi și antioxidanți, motiv pentru care sunt atât de căutate de animale.

Cercetătorii Unesp au constatat că scăderea accelerată a populațiilor de dispersatori de semințe, din cauza fragmentării sau distrugerii semințelor. habitate sau prin captura ilegală, este principala cauză din spatele pierderii variabilității genetice a juçara. Și atunci când variabilitatea genetică se pierde, specia devine mai fragilă pentru a face față provocărilor viitoare, cum ar fi schimbările climatice care afectează planeta.

Într-un studiu publicat în Genetica conservării, cercetătorii de la Unesp, Universitatea Federală din Goiás și Universitatea de Stat din Santa Cruz au concluzionat că modelul actual al diversității genetice în E. edulis în Pădurea Atlantică este o combinație între schimbările climatice din ultimele mii de ani și acțiunile umane, cum ar fi distrugerea habitate și dispariția păsărilor care dispersează semințe.

În această lucrare, cercetătorii au detectat că diversitatea genetică a palmierului juçara a fost redusă de schimbările climatice din ultimii 10.000 de ani (proces istoric natural) și că astăzi acest proces poate fi explicat prin dispariția păsărilor frugivore mari (proces antropic, care este, rezultată din activitatea umană).

Această descoperire i-a determinat pe cercetători să încerce să înțeleagă modul în care păsările frugivore afectează procesul de diferențiere genetică a juçara.

Cercetările efectuate în laboratorul profesorului Galetti confirmaseră deja că există o relație între reducerea dimensiunii semințelor de juçara (care variază în mod natural de la opt până la 14 milimetri în diametru) și dispariția locală a păsărilor mari care își dispersează semințele.

În lucrarea publicată în revistă ştiinţă în 2013, cercetătorii au investigat 22 de zone din Pădurea Atlantică distribuite între Paraná, São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais și sudul Bahiei. Ei au descoperit că în zonele în care existau păsări frugivore mari, cum ar fi tucanii (Ramphastos spp.), jacus (Penelope spp.) și jacutingas (i>Aburria jacutinga), semințele de juçara erau mai mari, depășind 12 milimetri. În acele zone în care predominau doar specii mai mici și dotate cu cioc mai mici, precum sturdul (Turdus spp.), diametrul semințelor de juçara nu a depășit 9,5 milimetri.

Cu alte cuvinte: în zonele Pădurii Atlantice unde populația de tucani, guani, maimuțe păianjen (nudicolis) iar jacutingas a dispărut local prin vânătoare, semințele mai mari nu au mai fost împrăștiate, deoarece sunt prea mari pentru micile frugivore precum sturdul, care pot înghiți doar semințele mici. Semințele care nu sunt consumate de păsări nu germinează, adică juçara depinde de păsări pentru a-și menține populația.

O astfel de diferență în dimensiunea semințelor poate părea mică, dar nu este. Este important pentru conservarea palmierului. „Acest lucru se datorează faptului că semințele mai mici pierd apă mai ușor pentru că au o suprafață mai mică și acest lucru îi face pe palmieri mai sensibili la creșterea perioadelor de secetă, care ar trebui să le crească frecvența odată cu schimbările climatice”, explică Galetti.

Cercetătorii au descoperit că în pădurile de lângă Rio Claro unde predomină juçara cu semințe mici, după seceta severă din 2014, pur și simplu nu au germinat.

„Presiunea selectivă cauzată de defaunare este atât de puternică încât în ​​unele zone a durat doar 50 de ani pentru ca semințele mai mari de juçara să dispară. Este o astfel de selecție perceptibilă la nivel genetic? Tocmai această descoperire a condus la noua noastră lucrare”, a spus biologul Carolina da Silva Carvalho, doctorand la Galetti.

Într-un studiu publicat în 2016 în Rapoarte științifice, din grup natură, grupul Unesp a arătat că defaunarea, cu mult dincolo de schimbarea variabilității fenotipice (dimensiunea) semințelor de juçara, duce la modificări evolutive ale populațiilor de Euterpe edulis., adică în genotipul său.

Cercetarea a fost susținută de Fundația pentru Sprijinul Cercetării din Statul São Paulo (Fapesp) în cadrul Proiectului tematic „Consecințele ecologice ale defaunării în Pădurea Atlantică” și Ajutorul regulat „Noi metode de eșantionare și instrumente statistice pentru cercetarea biodiversității: integrarea mișcării”. ecologie cu populație și ecologie comunitară”.

„În această lucrare, am vrut să știm dacă extincția păsărilor frugivore mari ar putea duce la o schimbare genetică a inimii de palmier. Cu toate acestea, știam că factorii istorici ar putea influența și diversitatea genetică a inimii de palmier juçara. Deci, am construit un set de ipoteze și am evaluat care proces a explicat cel mai bine modelul diversității genetice în rândul populațiilor de E. edulis”, a spus Carvalho.

Cercetarea a luat în considerare trei variabile majore care ar putea influența schimbările genetice în rândul populațiilor de palmier juçara. În primul rând, au fost incluse date despre pierderea agenților frugivori mari care dispersează semințele de juçara (defaunare).

În al doilea rând, date despre originea biogeografică a diferitelor populații de E. edulis. Au fost investigate diferențele dintre populațiile de palmieri care cresc în pădurile tropicale, pădurile mai dense și mai umede, cu frunze veșnic verzi, și cele care cresc în zone semifoioase, mai deschise și mai uscate, cu vegetație care elimină frunzele sezonier.

De asemenea, a fost investigat rolul fragmentării Pădurii Atlantice în modificarea variabilității genotipice a juçara. Fragmentarea pădurilor poate duce la reduceri drastice ale dimensiunii populației și la creșterea izolării spațiale a populațiilor, reducând astfel diversitatea genetică a acestora.

„Lucrarea noastră a arătat în mod clar o diferențiere genetică între palmieri în locuri cu și fără păsări mari și am ajuns la concluzia că dispariția frugivorelor mari schimbă evoluția inimii juçara de palmier”, adaugă Carvalho.

Este această diferență genetică legată de dimensiunea semințelor? „Nu știm încă. Nu am ajuns la punctul de a analiza genomica juçara pentru a afla care gene sunt responsabile pentru variația dimensiunii semințelor. Ceea ce putem spune este că defaunarea schimbă selecția naturală prin faptul că doar semințele mici de juçara sunt dispersate și afectează, de asemenea, genetica plantei”, a spus Galetti.

Ținând cont de tot ce s-a găsit până acum, este posibilă inversarea acestei situații? Cu alte cuvinte, este posibil să se garanteze că populațiile care au doar semințe mici supraviețuiesc în fața schimbărilor climatice?

Cercetătorii caută acum să recupereze diversitatea genetică și variabilitatea dimensiunilor semințelor de juçara acolo unde este compromisă.

„În multe zone naturale, dacă nu intervenim, populațiile de palmier ar putea dispărea odată cu schimbările climatice, deoarece semințele mici pierd mai multă apă și nu germinează. Cu alte cuvinte, în anii fierbinți și secetoși, semințele nu vor germina”, a spus Galetti.

„În această nouă fază a proiectului, dorim să evaluăm cea mai bună modalitate de a recupera variabilitatea genetică și dimensiunea semințelor în populațiile în care dispersatorii mari de semințe au dispărut. Există zone cu semințe mari și mici. Cu toate acestea, doar semințele mari nu sunt dispersate, având în vedere absența păsărilor mai mari. Și sunt zone în care semințele mari au dispărut deja. Prin urmare, analizăm dacă simpla reintroducere a păsărilor mari este suficientă pentru a garanta recuperarea completă a semințelor de inimă de palmier sau dacă avem nevoie de alte strategii de restaurare mai eficiente”, a spus Carvalho.

„Fără inima juçara de palmier, Pădurea Atlantică va fi sărăcită, deoarece juçara hrănește cei mai mari dispersatori de semințe din pădure”, comentează Galetti. „Într-o prelegere despre această problemă adresată fermierilor și oamenilor care întrețin pepiniere de răsaduri de juçara, ei mi-au spus rapid că de acum înainte vor selecta semințe mai mari și vor produce răsaduri din aceste semințe”, a spus Galetti.

Studiul ecologiei palmierului juçara ocupă un loc central în traiectoria științifică a lui Galetti. „Am început să studiez împrăștierea semințelor încă în curs de absolvire în 1986, cu o bursă Fapesp. Am studiat ce păsări s-au împrăștiat și au pradă semințe de juçara. Aceasta a stat la baza tuturor studiilor noastre ulterioare, deoarece avem o bază solidă în istoria naturală despre interacțiunea frugivor-inima palmieră și cu mare încredere putem spune care sunt cei mai buni dispersatori ai juçara”, a spus el.

Articole:

Stabilitatea climatică și impactul uman contemporan afectează diversitatea genetică și starea de conservare a unui palmier tropical din Pădurea Atlantică din Brazilia (doi: 10.1007/s10592-016-0921-7), de Carolina da Silva Carvalho, Liliana Ballesteros-Mejia, Milton Cezar Ribeiro, Marina Corrêa Côrtes, Alesandro Souza Santos și Rosane Garcia Collevatti: //link.springer.com/article /10.1007/s10592-016-0921-7.

Defaunarea duce la schimbări microevolutive într-un palmier tropical (doi:10.1038/srep31957), de Carolina S. Carvalho, Mauro Galetti, Rosane G. Colevatti și Pedro Jordano: //www.nature.com/articles/srep31957.

Extincția funcțională a păsărilor conduce la schimbări evolutive rapide în dimensiunea semințelor (doi: 10.1126/science.1233774), de Mauro Galetti, Roger Guevara, Marina C. Cortes, Rodrigo Fadini, Sandro Von Matter, Abraão B. Leite, Fábio Labecca, Thiago Ribeiro, Carolina S. Carvalho, Rosane G. Collevatti, Mathias M. Pires, Paulo R. Guimarães Jr., Pedro H. Brancalion, Milton C. Ribeiro și Pedro Jordano. 2013: //science.sciencemag.org/content/340/6136/1086.

Sursa: Peter Moon, de la Agenția FAPESP