Um Thorny Devil (Moloch horridus) na casa dos répteis no Alice Springs Desert Park, Alice Springs, Austrália. Crédito:Imagens de Stu.
Um grupo de ecologistas começou a criar uma tabela periódica de nichos ecológicos semelhante à tabela periódica da química. E assim como os químicos têm usado sua tabela periódica como um ponto de referência para entender as relações entre os elementos, a tabela emergente para ecologistas mostra as relações ao longo do tempo entre os animais, plantas e seus ambientes - agindo como um recurso crítico para cientistas que buscam entender como o aquecimento do clima pode estar estimulando mudanças nas espécies ao redor do globo.
Eric Pianka, da Universidade do Texas em Austin, autor principal em um artigo publicado online esta semana em O naturalista americano , juntou-se a quatro outros pesquisadores na produção das primeiras partes desta nova estrutura de pedidos para nichos, o conjunto de fatores definidores em um lugar que determinam como suas plantas e animais vivem, reproduzir e interagir uns com os outros e seus arredores.
"Resumir as principais características ecológicas em tais esquemas simples permitirá que os ecologistas prevejam como as espécies podem reagir às novas condições ambientais e ao potencial invasor das espécies, "Pianka disse." Isso nos informará sobre como os nichos evoluíram no passado e até mesmo como irão evoluir no futuro, tudo isso tem relação direta com os impactos das mudanças climáticas. "
Muitos fatores entram na definição de nichos ecológicos que são altamente complexos, e os ecologistas nunca antes conseguiram ordená-los de uma forma previsível. Ainda, pesquisadores estão intrigados com a ideia desde 1972, quando o ecologista evolucionista Robert MacArthur propôs ordená-los de uma forma semelhante à tabela periódica da química. Naquela mesa, os elementos são ordenados por uma combinação de seu número atômico (prótons), configuração de elétrons e certas propriedades químicas.
Área de estudo de Redsands no Grande Deserto de Victoria, na Austrália Ocidental. Cinqüenta e cinco espécies de lagartos, incluindo o diabo espinhoso Moloch horridus, ocorrem em simpatria aqui. Crédito:Universidade do Texas em Austin
A noção em ecologia seria encontrar uma maneira semelhante de resumir as muitas variáveis de nichos ecológicos e ajudar a prever como espécies distantemente relacionadas, em continentes diferentes, mas em ambientes semelhantes, pode-se esperar que evolua com características semelhantes.
A estrutura descrita hoje baseia-se em dados ecológicos coletados por Pianka e seu colega de longa data Laurie Vitt, da Universidade de Oklahoma, que juntos realizaram trabalho de campo por cerca de 50 anos em uma variedade de habitats em quatro continentes. Eles usaram dados relacionados a cinco dimensões de nicho principais (habitat, dieta, historia de vida, metabolismo e defesa, cada um com 7-15 variáveis) para 134 espécies de lagartos. Lagartos que vivem em continentes diferentes evoluíram para preencher nichos identificáveis semelhantes e têm características semelhantes. Os padrões se repetem:os lagartos do deserto australianos resolvem problemas da mesma forma que os lagartos do deserto africanos e americanos, mesmo quando não estão intimamente relacionados evolutivamente. Eles procuram comida, permanecer ativo ou inativo em determinados momentos do dia, botam ovos ou dão à luz bebês e se relacionam com seus habitats - tudo de maneiras muito semelhantes.
A tabela periódica capitaliza esse tipo de evolução convergente em lagartos ao redor do mundo e usa análises multidimensionais de mais de 50 dimensões de nicho de lagarto. Apenas três dimensões capturam 62 por cento da variação total, uma indicação de que os nichos dos lagartos são fortemente restritos.
Além do jornal, os pesquisadores produziram um site que permite aos ecologistas explorar suas descobertas. Porque as pessoas percebem em apenas três dimensões, visualizar e compreender nichos complexos em mais dimensões é difícil, para facilitar a visualização de seus resultados no site, Pianka e seus colegas produziram gráficos tridimensionais rotativos. Isso permite que os usuários explorem as restrições e compensações na evolução de nichos de lagartos e revelem a maneira pela qual as espécies se sobrepõem ou se separam com base no habitat, tamanho do corpo, modo de forrageamento, dieta, historia de vida, metabolismo, táticas defensivas e / ou horário e local de atividade.
Descrição tridimensional da Tabela Periódica de Nichos. Cada caixa representa um nicho de lagarto (n1-n12). Pares de espécies de diferentes regiões geográficas ou diferentes linhagens evolutivas (clados) evoluem independentemente características, permitindo-lhes usar efetivamente nichos semelhantes em seus respectivos habitats (convergência ecológica). Dois desses pares convergentes são indicados. 1) As linhas azuis indicam o par convergente Phrynosoma da América do Norte e Moloch da Austrália, e 2) As linhas verdes indicam o par convergente Polychrus do Brasil e Chamaeleo da África. Na realidade, os nichos ecológicos são multidimensionais. Crédito:Universidade do Texas em Austin