p A primeira análise de "big data" das plantas nativas da Califórnia, usando informações digitalizadas de mais de 22 herbários e jardins botânicos em todo o estado, oferece algumas surpresas sobre uma das áreas mais estudadas e singulares do país. p Para um, as regiões áridas do estado, incluindo desertos como o Vale da Morte, são pontos críticos para originar novas espécies de plantas e fornecer refúgios para plantas mais antigas que desapareceram em outros lugares.

p O objetivo do estudo era localizar lugares com um grande número de plantas endêmicas - aquelas com áreas muito pequenas - para priorizar os esforços de conservação da Califórnia à medida que o desenvolvimento humano invade as terras selvagens. Ao usar informações sobre as relações familiares entre todas as espécies em um determinado local, os pesquisadores foram capazes de distinguir entre áreas onde as plantas são endêmicas porque elas se originaram recentemente lá - o que é chamado de neoendemismo - em oposição às plantas que são os últimos remanescentes de sua espécie, o chamado paleoendemismo.

p "Um é um berçário, um grupo de novas linhagens, enquanto o outro é uma casa de repouso, um grupo de linhagens mais antigas, "disse o colega de pós-doutorado Andrew Thornhill, o principal autor do estudo. "Ambos são valiosos, mas por razões diferentes. Você quer proteger centros onde parece que uma nova diversidade surgiu e está surgindo, e você também deseja proteger lugares onde a diversidade mais antiga encontrou um refúgio e conseguiu sobreviver. Ambos fornecem uma apólice de seguro genético para o que pode acontecer no futuro; quanto mais diversidade genética é preservada agora, a melhor chance de que algo seja mantido que será capaz de lidar com o que quer que aconteça no futuro. "

p Ameaçadoramente, essas áreas secas, como o Vale do Antelope, também são pontos críticos de desenvolvimento de energia solar. Para instalar fazendas solares, as empresas demolem as plantas e pulverizam herbicidas para evitar que voltem.

p “Essas áreas estão ameaçadas porque é onde querem gerar energia solar, convertendo o terreno em um terreno baldio. Muitas pessoas têm a impressão equivocada de que o deserto é um lugar sem vida, "disse Brent Mishler, um professor de biologia integrativa, bolsista sênior do Berkeley Institute for Data Science e autor sênior do estudo, que foi publicado em outubro na revista BMC Biology .

p Não surpreendentemente, o noroeste da Califórnia é repleto de plantas endêmicas, ambos novos e antigos, associados às florestas de sequoias costeiras. Também como esperado, O sudeste da Califórnia e o deserto do Colorado / Sonora foram considerados hotspots para o surgimento de novas plantas e lares de idosos.

p Mas a principal surpresa foi que a maioria das áreas com maior endemismo vegetal são áridas. Isso inclui não apenas o Vale da Morte e o deserto de Mojave ao norte e leste, mas também a cordilheira White-Inyo, a leste da Sierra Nevada e ao sul das Ilhas do Canal (San Clemente e Santa Catalina). Isso pode ser porque esses lugares têm mais nichos ecológicos não preenchidos para as plantas se mudarem, encontre refúgio, e em alguns casos evoluem para formar novas espécies, Disse Mishler.

p Por outro lado, algumas áreas antes consideradas pontos críticos de endemismo - as montanhas San Gabriel e San Bernardino, por exemplo, e o norte das Ilhas do Canal - estavam apenas na média.

p Co-autor Bruce Baldwin, professor de biologia integrativa e editor principal do The Jepson Desert Manual (2002) e da segunda edição do The Jepson Manual:Vascular Plants of California (2012), observou que o falecido botânico da UC Berkeley e da UC Davis, Ledyard Stebbins, destacou as áreas áridas como locais potenciais para a evolução de uma nova biodiversidade, em parte porque apresentam diversos desafios ambientais que podem ser enfrentados por uma ampla gama de adaptações potenciais.

p "Desertos em expansão oferecem oportunidade ecológica, o que significa não apenas um novo habitat, mas também habitats que foram desocupados por coisas que foram extirpadas ou levadas à extinção pela mudança do clima, "Baldwin disse.

p Para descobrir esses padrões, A equipe de Mishler desenvolveu uma nova maneira de avaliar a biodiversidade e o endemismo que combina dados padrão, como extensão das plantas, com dados genéticos para gerar uma medida de "endemismo filogenético, "basicamente uma medida de quão rara e geneticamente única uma planta é. Ele provou o valor desse método há vários anos, quando avaliou o endemismo de outro centro único de diversidade de plantas, Austrália, que já tinha bancos de dados digitalizados de sua flora. O projeto da Califórnia teve que esperar até que as coleções de plantas do estado fossem digitalizadas por meio do Consortium of California Herbaria; na UC Berkeley, a digitalização foi financiada em grande parte pela National Science Foundation.

p Mishler e seus colegas incluíram em sua análise quase 1, 100 linhagens representando mais de 5, 000 espécies de plantas no estado, usando dados de sequência existentes para um conjunto específico de genes retirados de bancos de dados de DNA, e adicionar dados de sequenciamento recém-gerados na UC Berkeley para preencher lacunas.

p Um estudo publicado em março no American Journal of Botany e liderado por Baldwin empregou o mesmo banco de dados digital, incorporando dados para todos os 5, 000 espécies, mas sem usar dados genéticos, para olhar para a riqueza de espécies e endemismo em todo o estado. Este estudo também revelou surpresas, como o alto endemismo em áreas subdesenvolvidas da península de São Francisco, rivalizando com outras regiões da área da baía anteriormente identificadas como pontos críticos de endemismo.

p Mishler observou que a Califórnia sempre foi um lugar especial para plantas, quase como uma ilha - é chamada de Província Florística da Califórnia - porque está isolada pelo oceano a oeste, desertos no leste e sul, e montanhas ao norte.

p "A Califórnia é uma espécie de sistema modelo para a flora, sempre foi:o lugar onde os botânicos foram para estudar o processo de evolução das plantas desde os anos 40, "Mishler disse." Apesar de quão conhecida é a flora, conseguimos obter novos insights com esses métodos. "

p Os artigos BMC Biology e AJB, um esforço conjunto da Universidade e Jepson Herbaria na UC Berkeley, também foram coautores de alunos de graduação William Freyman, Matthew Kling e Thomas Madsen, gerente de laboratório Sonia Nosratinia, ex-colega de pós-doutorado Naia Morueta-Holme, agora na Universidade de Copenhagen, e David Ackerly, um professor de biologia integrativa da UC Berkeley.