p Coevolução, que ocorre quando as espécies interagem e se adaptam umas às outras, é frequentemente estudado no contexto de interações de pares entre parceiros simbióticos mutuamente benéficos. Mas muitas espécies têm interações mutualísticas com vários parceiros, levando a redes complexas de espécies em interação. p Em um artigo publicado em 18 de outubro na revista Natureza , um grupo de ecologistas e biólogos evolucionistas de cinco universidades tentou entender como as espécies coevoluem dentro de grandes teias de espécies mutualísticas. O estudo produziu descobertas surpreendentes sobre a importância relativa dos efeitos diretos e indiretos em tais redes.

p "Quando as interações entre pares são incorporadas em uma rede maior de interações, o que acontece quando os efeitos se difundem pela rede? É um problema muito difícil de resolver, e não apenas na biologia, "disse o co-autor John Thompson, ilustre professor de ecologia e biologia evolutiva da UC Santa Cruz.

p O poder das webs e redes é familiar nesta era da Internet. A internet e seus usuários formam teias, assim como estradas e carros, empresas e cidades, e os neurônios dentro de nossos corpos. Os milhões de espécies da Terra também formam teias à medida que as espécies se alimentam umas das outras, parasitarem uns aos outros, competir por comida, e formar associações mutuamente benéficas.

p A seleção natural favorece predadores que são melhores na captura de presas, presas que têm melhores defesas, e indivíduos que competem melhor contra outras espécies. Entre as espécies mutualísticas, a seleção natural favorece, por exemplo, plantas que são melhores em atrair insetos polinizadores e insetos visitantes de flores que são melhores em extrair pólen e néctar das flores.

p Apenas descrever o padrão completo de conexões dentro dessas redes é uma tarefa assustadora. No novo estudo, os autores começaram com um conjunto de 75 teias de espécies em interação que outros pesquisadores já haviam descrito de uma ampla gama de ambientes terrestres e marinhos. Essas teias incluíam, por exemplo, plantas e polinizadores, plantas e pássaros e mamíferos frugívoros, e anêmonas e peixes anêmona.

p Cada teia tinha, em um extremo, espécies que interagem com apenas uma outra espécie e, no outro extremo, espécies que interagem com muitas outras espécies. Quando desenhado como uma rede, cada espécie é um nó e cada interação entre as espécies é uma linha entre dois nós. Cada linha é, portanto, uma interação direta entre duas espécies.

p Usando essas teias como ponto de partida, os autores desenvolveram um modelo matemático que lhes permitiu explorar pela primeira vez como a coevolução pode moldar os traços das espécies em teias complexas de muitas espécies em interação. Eles queriam entender como a coevolução molda as espécies que interagem direta e indiretamente. Se duas espécies interagem e coevoluem uma com a outra, então sua coevolução, por sua vez, poderia afetar indiretamente a evolução futura de outras espécies dentro da web. Os autores estudaram os efeitos relativos da coevolução direta e indireta na evolução das características em teias de diferentes formas.

p Suas análises sugeriram dois resultados contra-intuitivos. Primeiro, quanto mais forte for a importância da seleção coevolutiva entre parceiros, tanto maior será a importância dos efeitos indiretos na evolução geral em toda a rede. Segundo, em mutualismos envolvendo múltiplos parceiros, as espécies mais especializadas - aquelas espécies com menos parceiros diretos - são mais influenciadas por efeitos indiretos do que por seus parceiros diretos.

p Esses dois resultados, junto com outros resultados relatados no jornal, têm muitas implicações para a compreensão da evolução e coevolução dentro das redes de espécies em interação. Entre as mais importantes estão duas conclusões que ligam a evolução, coevolução, e a taxa de mudança ambiental.

p Com mudanças ambientais lentas, os efeitos indiretos das espécies na evolução de outras espécies podem ajudar as interações mutualísticas a persistirem por longos períodos de tempo. Em contraste, mudanças ambientais rápidas podem desacelerar a taxa geral de evolução impulsionada por interações diretas dentro de grandes redes, tornando cada espécie mais vulnerável à extinção. Com a rápida mudança ambiental, então, os ambientes podem mudar mais rápido do que as espécies podem se adaptar em grandes redes mutualísticas.

p "Os efeitos indiretos servem para proteger o sistema sob mudanças ambientais lentas, mantendo-o estável. Com os tipos de mudanças ambientais rápidas que estamos vendo agora, Contudo, este efeito tampão pode realmente impedir que as espécies se adaptem rápido o suficiente, "Disse Thompson.

p O problema dos efeitos diretos e indiretos nas redes não é exclusivo da biologia. Como estudar os efeitos indiretos dentro das redes tem incomodado cientistas da física, Engenharia, Ciência da Computação, e outras disciplinas. A estrutura de modelagem desenvolvida pelos autores é aplicável a muitos tipos de redes.