Estudos das relações entre os micróbios e os organismos em que vivem estão revelando como as plantas e os animais podem se adaptar às mudanças climáticas.

Com o mundo enfrentando um aquecimento global em algum lugar entre 1 e 5,5 graus Celsius, organismos que evoluíram para prosperar em ambientes específicos precisam se adaptar ou podem lutar para sobreviver. Nossos oceanos são um desses ecossistemas que enfrentam tal situação.

"À medida que as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera aumentam, o aquecimento e a acidificação dos oceanos associados são previstos, "disse o Dr. Oriol Sacristán-Soriano do Departamento de Ecologia Marinha do Centro de Estudos Avançados de Blanes na Espanha.

Isso ocorre porque a sociedade está emitindo atualmente muito dióxido de carbono do que pode ser absorvido com segurança pelo oceano. A conseqüente interrupção dos níveis de acidez da água, junto com o aumento das temperaturas globais do oceano, agora está transformando os ecossistemas marinhos.

Recifes de coral, por exemplo, estão lutando com a mudança de temperatura, que está causando o branqueamento em massa, onde seus exoesqueletos se tornam frágeis. Eles não são o único organismo em risco dentro desta comunidade ecológica.

'Esponjas (marinhas) são afetadas pelas mudanças climáticas, "disse o Dr. Sacristán-Soriano." As temperaturas anormais da água do mar podem causar mudanças na comunidade microbiana da esponja, mudanças nos processos fisiológicos, como taxas de bombeamento e comportamento de alimentação, ou uma diminuição nas taxas de sobrevivência. "

Comunidade microbiana

Esta comunidade microbiana não é apenas essencial para uma boa saúde da esponja, mas também ciclagem geral de nutrientes que ajuda a manter um ambiente equilibrado para outras formas de vida no recife de coral.

Isso é particularmente importante com ameaças ambientais, como o branqueamento. Se a comunidade microbiana pudesse se aclimatar ou se adaptar às mudanças ambientais, tais ameaças podem ser reduzidas, e o ecossistema se tornaria mais resiliente.

"Todas as esponjas têm organismos microbianos associados que vivem em seus tecidos, como bactérias, archaea, ou fungos, disse o Dr. Sacristán-Soriano.

Mas alguns micróbios esponja estão prosperando sob as mudanças climáticas e podem conter segredos para ajudar seus hospedeiros - e seu ecossistema marinho - a se adaptarem melhor. Um desses microrganismos é Symbiodinium que é um tipo de alga que vive dentro de um grupo de esponjas chamadas esponjas chatas - nomeadas por sua característica de cavar buracos em superfícies duras de cálcio ou cal, como corais ou conchas de moluscos.

"Esta alga parece aumentar a erosão (escavação) e as taxas de crescimento da esponja por meio de sua atividade fotossintética, "disse o Dr. Sacristán-Soriano, que é o investigador principal do projeto SCOOBA que está estudando a simbiose entre micróbios e esponjas chatas.

Ele está examinando como as mudanças nos níveis de temperatura e acidez do oceano provocam mudanças nesta relação simbiótica, que poderia revelar como os microorganismos, e, portanto, a esponja, estão se adaptando ao ambiente marinho em mudança.

"Além de fornecer informações sobre como as bactérias e Symbiodinium parceiros se comportam em tais condições estressantes, vamos contribuir para o efeito da mudança climática na bioerosão da esponja (como ela penetra na superfície do oceano) em um nível genético pela primeira vez, disse o Dr. Sacristán-Soriano.

Isso fornecerá uma visão de como alguns organismos na natureza se adaptam às mudanças climáticas. Quanto mais pesquisadores aprendem sobre vencedores e perdedores, maior a chance de pesquisas e políticas ambientais serem direcionadas para uma direção mais resiliente.

Evolução

Como a história do nosso planeta está repleta de eventos de mudança climática, alguns pesquisadores estão se voltando para o passado para entender melhor por que certas espécies prosperam e outras não.

De acordo com o Dr. Brecht Verstraete, um biólogo do Museu de História Natural de Oslo, na Noruega, 'a evolução está ligada ao meio ambiente' e as relações simbióticas das bactérias dentro das plantas podem revelar como algumas espécies se adaptaram às mudanças climáticas.

“As plantas que interagem com as bactérias evoluem mais rapidamente, o que significa que eles têm mais variabilidade e potencial de adaptação, " ele disse.

O Dr. Verstraete foi o pesquisador principal do projeto SYMBIOSIS, que teve como objetivo entender como evoluía a relação entre o cafeeiro e as bactérias em suas folhas. Ele examinou o DNA das plantas de café e traçou as origens da simbiose até a África, 11 milhões de anos atrás, quando houve um evento de resfriamento global. Naquela hora, uma floresta tropical cobria quase todo o continente, mas, à medida que o clima ficou mais seco, foi lentamente substituído pelos ecossistemas de pastagens de hoje.

“Os organismos que vivem nessas circunstâncias precisam mudar e se adaptar a esta nova situação, "disse o Dr. Verstraete." As 100 plantas da família do café (eu estudei) se adaptaram começando esta simbiose com bactérias para lidar com isso. "

O Dr. Verstraete diz que a hipótese atual sobre por que essa simbiose evoluiu é que as bactérias ajudaram as plantas a desenvolver produtos químicos que se protegiam contra um número crescente de herbívoros que agora prosperavam nas novas pastagens africanas.

O projeto também descobriu que cada planta tinha uma relação única com a bactéria, o que significa que eles precisavam um do outro para sobreviver. Isso significaria que se outra mudança no clima ocorresse, ambas as partes teriam que se adaptar juntas.

De acordo com o Dr. Verstraete, não há foco suficiente em examinar como as plantas interagem com outros organismos em seu ecossistema - a pesquisa está muito concentrada no impacto das mudanças climáticas em diferentes regiões ou no melhoramento individual das plantas. Ele espera que os resultados do SYMBIOSIS ajudem a mudar a discussão sobre adaptação para uma abordagem mais holística.

"As plantas vivem em um determinado ambiente com outros organismos em um ecossistema complexo, "ele disse." Quando você olha para mitigar a mudança, você não deve apenas olhar para a planta individual, mas incluir tudo ao seu redor. "