Os copépodes estão entre os organismos mais importantes do oceano. Os pequenos animais milimétricos são alimento para muitas espécies de peixes e, portanto, são de importância central para a vida no mar. Os biólogos marinhos temem que as mudanças climáticas possam afetar os pequenos crustáceos no futuro – e que isso possa dizimar a fonte de alimento mais importante para peixes e muitos outros animais marinhos.
Uma equipe do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, da Universidade de Connecticut e da Universidade de Vermont investigou pela primeira vez com mais detalhes se os copépodes podem se adaptar geneticamente às mudanças nas condições de vida ao longo da evolução. Ao fazer isso, eles levaram em conta tanto o efeito das temperaturas mais altas da água quanto a acidificação dos oceanos. O trabalho do grupo americano-alemão é especial porque foi um dos primeiros a expor animais marinhos a múltiplos estressores no laboratório.

Os resultados, publicados recentemente na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , estão cautelosamente otimistas. A equipe, liderada pelo professor Dr. Reid Brennan, ecologista marinho do GEOMAR, e pela professora Dra. Melissa Pespeni da Universidade de Vermont, descobriu através de análises genéticas detalhadas que os pequenos crustáceos podem de fato se adaptar às novas condições ao longo de cerca de 25 gerações – o que corresponde a um período de pouco mais de um ano, pois várias gerações de crustáceos podem amadurecer em um ano em temperaturas moderadas da água.

Os pesquisadores descobriram que, à medida que a temperatura da água aumenta e as condições se tornam mais ácidas, variantes genéticas se tornam predominantes no genoma dos copépodes, resultando em animais mais capazes de resistir ao estresse ambiental. "Esses mecanismos ajudam, entre outras coisas, a garantir que os ovos de copépodes se desenvolvam adequadamente, apesar das condições ambientais desfavoráveis, e que importantes processos metabólicos continuem", diz Reid Brennan.

Vários fatores de estresse amplificam o efeito

Em seu estudo, a equipe examinou primeiro como o aquecimento dos oceanos e a acidificação dos oceanos afetam os animais por conta própria; e em segundo lugar como os dois interagem. A comparação mostrou que o aquecimento tem um efeito significativamente maior do que a acidificação. Isso significa que sob condições mais quentes, significativamente mais genes reagem e as variantes mudam de frequência. O efeito foi ainda maior quando os pesquisadores expuseram os copépodes a ambos os fatores de estresse – aquecimento e acidificação. Os especialistas fizeram uma descoberta perturbadora:era de se esperar que, sob estresse combinado de calor e ácido, os genes que reagem ao calor e aqueles que reagem à acidificação mudariam, ou seja, que os dois simplesmente se somassem. Na verdade, porém, toda uma série de outros genes respondeu sob estresse duplo. Para os copépodes, isso significa que o estresse metabólico continua a aumentar e é provável que se torne ainda mais difícil de se adaptar.

“Os resultados também nos mostram que temos dificuldade em avaliar como os organismos responderão a um ambiente marinho cada vez mais em mudança quando vários estressores interagem”, diz Reid Brennan.

“Mesmo que saibamos como os estressores individuais funcionam, será um desafio prever como o organismo responderá quando, por exemplo, deficiências de oxigênio ou nutrientes forem adicionadas à mistura”, diz Melissa Pespeni. "Um mais um nem sempre é igual a dois quando se trata de estressores da mudança global."

Isso pode ser especialmente problemático para organismos que não podem se reproduzir e se adaptar às mudanças nas condições ambientais tão rapidamente quanto os copépodes. A fim de aprender mais sobre o futuro incerto dos animais marinhos, outros experimentos devem ser seguidos nos quais outros estressores serão investigados.

Esta pesquisa segue um estudo anterior publicado pela mesma equipe, liderada pelo professor Dr. Hans Dam da Universidade de Connecticut, que demonstra que os animais se adaptam rapidamente, mas com capacidade limitada, ao aquecimento e acidificação dos oceanos. + Explorar mais

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