As mudanças climáticas e a destruição do habitat podem já ter causado a perda de mais de um décimo da diversidade genética terrestre do mundo, de acordo com uma nova pesquisa liderada por Moises Exposito-Alonso da Carnegie e publicada na Science . Isso significa que já pode ser tarde demais para cumprir a meta proposta pelas Nações Unidas, anunciada no ano passado, de proteger 90% da diversidade genética de todas as espécies até 2030, e que temos que agir rápido para evitar mais perdas.
Várias centenas de espécies de animais e plantas foram extintas na era industrializada e a atividade humana impactou ou encolheu metade dos ecossistemas da Terra, afetando milhões de espécies. A perda parcial da distribuição geográfica diminui o tamanho da população e pode impedir geograficamente que populações da mesma espécie interajam entre si. Isso tem sérias implicações para a riqueza genética de um animal ou planta e sua capacidade de enfrentar os próximos desafios das mudanças climáticas.

"Quando você remove ou altera fundamentalmente partes do habitat de uma espécie, você restringe a riqueza genética disponível para ajudar essas plantas e animais a se adaptarem às condições de mudança", explicou Exposito-Alonso, que ocupa uma das prestigiosas posições de Staff Associate da Carnegie - que reconhece excelência no início da carreira - e também é professor assistente, por cortesia, na Universidade de Stanford.

Até recentemente, esse importante componente era negligenciado ao estabelecer metas para a preservação da biodiversidade, mas sem um conjunto diversificado de mutações genéticas naturais sobre as quais se basear, as espécies serão limitadas em sua capacidade de sobreviver a alterações em sua distribuição geográfica.

Na cultura popular, as mutações transmitem superpoderes que desafiam as leis da física. Mas, na realidade, as mutações representam pequenas variações naturais aleatórias no código genético que podem afetar positiva ou negativamente a capacidade de um organismo individual de sobreviver e se reproduzir, transmitindo os traços positivos para as gerações futuras.

"Como resultado, quanto maior o conjunto de mutações sobre as quais uma espécie é capaz de recorrer, maiores as chances de tropeçar nessa mistura de sorte que ajudará uma espécie a prosperar apesar das pressões criadas pela perda de habitat, bem como pela mudança de temperatura e padrões de precipitação", acrescentou Exposito-Alonso.

Ele e seus colaboradores decidiram desenvolver uma estrutura baseada em genética populacional para avaliar a riqueza de mutações disponíveis para uma espécie dentro de uma determinada área.

Eles analisaram dados genômicos de mais de 10.000 organismos individuais em 20 espécies diferentes para demonstrar que a vida vegetal e animal terrestre da Terra já poderia estar em risco muito maior de perda de diversidade genética do que se pensava anteriormente. Como a taxa de recuperação da diversidade genética é muito mais lenta do que a de perda, os pesquisadores a consideram efetivamente irreversível.

“A ferramenta matemática que testamos em 20 espécies pode ser expandida para fazer projeções genéticas de conservação aproximadas para espécies adicionais, mesmo que não conheçamos seus genomas”, concluiu Exposito-Alonso. "Acho que nossas descobertas podem ser usadas para avaliar e rastrear as novas metas globais de sustentabilidade, mas ainda há muita incerteza. Precisamos fazer um trabalho melhor no monitoramento de populações de espécies e no desenvolvimento de mais ferramentas genéticas".

“Moi adotou uma abordagem ousada e criativa para investigar uma questão científica que é crucial para os formuladores de políticas e conservacionistas entenderem se desejam implementar estratégias que atendam aos próximos desafios que nosso mundo enfrenta”, disse Margaret McFall-Ngai, diretora da recém-lançada Divisão de Carnegie. de Ciências e Engenharia da Biosfera. "Esse tipo de coragem intelectual é ilustrativo do modelo Carnegie de fazer ciência fora da caixa e o tipo de trabalho que é uma marca registrada do nosso prestigioso programa de Staff Associate".

A equipe de pesquisa incluiu membros do laboratório da Exposito-Alonso—Lucas Czech, Lauren Gillespie, Shannon Hateley, Laura Leventhal, Megan Ruffley, Sebastian Toro Arana e Erin Zeiss—bem como colaboradores Tom Booker da University of British Columbia; Christopher Kyriazis da UCLA; Patricia Lang, Veronica Pagowski, Jeffrey Spence e Clemens Weiß da Universidade de Stanford; e David Nogues-Bravo da Universidade de Copenhague. + Explorar mais

O aquecimento global pode diminuir a variedade genética de plantas na Europa Central