Uma pequena planta está fornecendo grandes pistas sobre como o desenvolvimento humano está impulsionando a evolução dos organismos vivos. Uma nova pesquisa da University of Toronto Mississauga revela a primeira evidência de que o trevo branco comum muda geneticamente para se adaptar a ambientes urbanos.

O estudo, pelos pesquisadores Ken Thompson e Marc Johnson, também revela novas informações surpreendentes sobre o efeito que as temperaturas da cidade podem ter no processo. Marie Renaudin, de AgroSup Dijon, é co-autor do artigo, que aparece no jornal Anais da Royal Society B .

"Os humanos constroem cidades e vivem nelas, mas muitos outros organismos também vivem em nossas cidades. Queríamos ver se as populações naturais estão se adaptando à urbanização. Também queríamos entender as características ecológicas das cidades que podem estar impulsionando essas adaptações, "diz o autor principal Ken Thompson, um aluno de doutorado da UBC que conduziu a pesquisa enquanto concluía o mestrado no Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da UTM.

Os pesquisadores estudaram o trevo branco, que é comumente encontrada em ambientes urbanos e rurais. Traços estabelecidos da planta incluem cianogênese, um sistema de defesa química venenoso que protege o trevo dos herbívoros. Quando esmagado, produtos químicos nas folhas se combinam para criar cianeto de hidrogênio, o que impede que lesmas e outras criaturas comam a planta. Mas a proteção química tem um custo - se o trevo congelar, esses mesmos compostos prejudicam a planta. Como resultado, trevo evoluiu para ser menos provável de exibir características cianogênicas em climas frios, e mais propensos a exibir características cianogênicas em climas quentes.

"Vimos isso como o sistema modelo ideal para testar se os organismos se adaptam às cidades, "Diz Johnson." Sabemos que o trevo se adapta às variações de temperatura em escalas continentais, e sabemos que há mudanças de temperatura semelhantes em cidades como Toronto, Nova york, Montreal e Boston. "

A equipe de pesquisa amostrou milhares de plantas de populações de trevo ao longo de caminhos de 50 quilômetros entre o centro urbano de Toronto, Canadá e áreas rurais fora da cidade, em busca de evidências de mudanças evolutivas nas características cianogênicas.

As temperaturas do ar nas cidades costumam ser alguns graus mais altas do que nas áreas rurais circundantes, devido à esparsa copa das árvores e hectares de asfalto e concreto que absorvem e refletem o calor do sol. Por causa deste "efeito de ilha de calor urbana, "os pesquisadores esperavam encontrar evidências de características cianogênicas no trevo urbano." Esperávamos que as plantas urbanas tivessem mais cianeto na cidade porque as temperaturas mais altas resultariam em menos congelamento, "Thompson diz." Mas descobrimos exatamente o oposto - as populações estão desenvolvendo níveis reduzidos de cianeto em direção ao centro urbano. "O mesmo padrão foi repetido em amostras de trevo de Boston e Nova York.

"Os dados nos dizem que a temperatura do ar é mais quente no centro da cidade, "Thompson diz." Precisávamos de dados de temperatura do ponto de vista da planta. "A equipe monitorou sensores de temperatura ao nível do solo durante o inverno. Os sensores revelaram uma surpresa - apesar das temperaturas mais quentes do ar urbano durante o dia, é muito mais frio no nível do solo no centro da cidade à noite do que no campo. Chamamos isso de "efeito de ilha fria urbana". "

Ao analisar imagens de satélite, os pesquisadores concluíram que a cobertura de neve desempenhou um papel crucial no processo. "A neve é ​​um grande isolante do solo, então as plantas enterradas sob a neve são muito mais quentes do que as que não são, "Thompson diz." As populações rurais são mais isoladas pela neve, mas encontramos uma diminuição na cobertura de neve nas populações urbanas, deixando as plantas expostas a temperaturas frias. Isso parece causar seleção natural para plantas que não possuem características cianogênicas nas cidades. "O único caso discrepante no estudo foi Montreal, que experimenta mais cobertura de neve urbana do que as outras cidades no estudo. "Não há chance do" efeito de ilha fria urbana "matar as plantas portadoras de genes de cianeto, "Thompson diz.

"Estamos aprendendo que os organismos estão se adaptando rapidamente às condições ambientais únicas associadas à urbanização, "Thompson diz." Nós sabemos muito sobre o clima das cidades, mas essa pesquisa mostra que as cidades estão tendo efeitos surpreendentes sobre os organismos vivos. Precisamos de mais dados sobre como a evolução está acontecendo para entender o efeito da urbanização nos organismos vivos. "