Mudanças nos padrões de precipitação influenciam a seleção natural em escala global

O que mais importa para a evolução das plantas e dos animais, precipitação ou temperatura? Os cientistas encontraram uma resposta surpreendente: chuva e neve podem desempenhar um papel mais importante do que a temperatura.

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Cervo vermelho na ilha de Rum de Scotland, onde os cientistas estão estudando efeitos da mudança da precipitação. Crédito: Sean Morris.

Os padrões de chuva e queda de neve estão mudando com a variação climática, que provavelmente desempenham um papel fundamental no processo de seleção natural, de acordo com os resultados publicados por uma equipe internacional de pesquisadores. Vinte cientistas dos Estados Unidos, Canadá, Europa e Austrália contribuíram para o estudo. Seus resultados foram publicados na revista Science.

A equipe reuniu um banco de dados de 168 estudos publicados que mediram a seleção natural durante determinados períodos de tempo para populações de plantas e animais em todo o mundo. Os resultados do conjunto de dados que os cientistas examinaram mostraram que entre 20 e 40 por cento das mudanças genéticas poderiam ser atribuídas à variabilidade na precipitação local.

“A evidência anterior de outros estudos indicou que a variação do clima pode ser realmente importante em como as plantas e os animais evoluem,” disseram o autor principal da pesquisa e o biólogo Adam Siepielski da universidade de Arkansas, cujo o trabalho foi financiado pelo National Science Foundation (NSF). “Queríamos saber se poderíamos explicar a variação na seleção em diversas populações de plantas e animais através de algumas variáveis climáticas simples.

Isso é significativo, diz ele, “especialmente considerando a escala global do estudo. Estes resultados sugerem que a variação na seleção é realmente parcialmente previsível com base em características climáticas como a precipitação”. Segundo Doug Levey, diretor do programa da Divisão de Biologia Ambiental da NSF, “Esses resultados mostram que as mudanças na precipitação podem ter efeitos evolutivos surpreendentes em plantas e animais em todo o mundo”.

Em épocas de mudanças para chuvas, tempestades de neve e outras formas de precipitação, plantas e animais também estão mudando, disse Siepielski. Como exemplo, Siepielski citou pássaros que vivem nas Ilhas Galápagos, chamados de tentilhões médios. Os tamanhos e as formas dos bicos mudaram ao longo de várias gerações.

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Tentilhão médio em Galápagos, local de estudo do clima e seleção natural. Crédito: Andrew Hendry

“Diferenças na precipitação ao longo dos anos afetaram o tamanho das sementes disponíveis para as aves”, disse Siepielski. “Pássaros que tinham bicos bem adaptados para comer tamanhos particulares de sementes eram os que tendiam a sobreviver.”

A equipe descobriu que as mudanças na temperatura tinham muito menos efeito do que a precipitação. Siepielski achou isto surpreendente. “A temperatura não tem muito poder explicativo”, disse ele. “Ela poderia agir em uma escala diferente que não pudéssemos identificar no conjunto de dados.”

“Ao mostrar que a seleção foi influenciada pela variação climática”, afirmam os pesquisadores em seu trabalho, “nossos resultados indicam que a variabilidade climática pode causar alterações generalizadas nos regimes de seleção, potencialmente mudando a evolução em uma escala global”. Tradução: o que vem para baixo como chuva ou neve pode alterar radicalmente como algumas espécies evoluirão.

Mais informações: Adam M. Siepielski et al. Precipitation drives global variation in natural selection, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aag2773

Fonte: Phys.org

 

 

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Dinossauros: juvenil, adulto ou idoso?

Qual era a idade dos dinossauros mais velhos? Esta questão permanece amplamente sem resposta. A vida natural desses gigantes há muito extintos é de interesse para os cientistas, em combinação com perguntas sobre o quão rápido eles poderiam crescer e como poderiam obter nutrientes suficientes de seu habitat. Os paleontólogos da Universidade de Bonn estimam, por meio de estruturas ósseas, se um determinado fóssil de dinossauro indica que o animal era jovem, adulto ou muito velho. Os resultados foram publicados na revista Paleobiology.

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“Muitos animais mostram linhas de crescimento em seus ossos enquanto estão crescendo – semelhante aos anéis  de crescimento em troncos de árvore”, relata a paleontologista Jessica Mitchell do Instituto Steinmann da Universidade de Bonn. No entanto, à medida que o osso envelhece, procedimentos de reparação regular são realizados para renovar o tecido ósseo. Estas estruturas de reparo no osso (osteons) são tão pequenas que só podem ser detectadas com um microscópio.

Em dinossauros adultos, o osso é transformado de tal forma que as linhas de crescimento são completamente destruídas. Em vez disso, apenas as estruturas de reparo são visíveis nos ossos, que eventualmente se sobrepõem. “Podemos ver várias gerações de osteons no osso de animais com idade avançada”, diz Jessica Mitchell. “Nosso objetivo da pesquisa foi investigar se estas estruturas de reparo poderiam ser usadas como indicadores da idade.” A equipe de pesquisa comparou ossos de diferentes tamanhos de 79 espécimes de vários dinossauros de pescoço longo, representando tanto jovens quanto idosos: os ossos de um indivíduo mais jovem têm algumas estruturas de reparo, enquanto os ossos de um indivíduo mais velho são completamente reconstruídos.

Assim, os pesquisadores são capazes de estimar aproximadamente se os animais são jovens ou adultos. Mas é possível determinar a idade do dinossauro mais velho comparando-se dois dinossauros adultos? Esta questão pode ser respondida através da análise das estruturas de reparo. Para isso, os pesquisadores só precisam de uma pequena amostra do osso fossilizado: um fragmento de osso é preparado e polido até que apenas uma pequena placa translúcida permanece. Sob um microscópio óptico, a placa óssea pode ser examinada e as estruturas de interesse podem ser mensuradas.

A reconstrução óssea em dinossauros é semelhante aos seres humanos. 

Apesar da diferença de tamanho, no seu interior, os ossos de dinossauros mais velhos são muito semelhantes aos dos seres humanos: os processos de reparação em dinossauros, humanos e muitos animais vertebrados seguem o mesmo padrão. “Este processo de reconstrução está continuamente acontecendo dentro de nós e garante que temos um novo esqueleto mais ou menos a cada dez anos”, enfatiza o paleontólogo. Em antropologia e em ciências forense, os ossos também são examinados para determinar a idade dos seres humanos. A análise da estrutura óssea ajudou a determinar que “Ötzi” um homem da era do gelo há cerca de 5.000 anos, morreu aproximadamente aos 45 anos.

Embora os ossos não pareçam ser órgãos ativos, como o coração ou pulmões, eles são muito mais do que apenas estruturas sólidas dentro do nosso corpo. Os ossos contêm vasos sanguíneos que fornecem nutrientes e células ósseas que sinalizam entre si se um reparo for necessário. O estudo mostrou que o número de gerações de osteons, que se formaram gradualmente durante a reconstrução dos ossos, dá uma importante indicação de que um animal é mais jovem ou mais velho em um estudo comparativo.

Grande potencial para animais extintos

“Com este método um valor absoluto para a idade ainda não é possível”, diz Mitchell. Estender o estudo a mais ossos de dinossauros poderia melhorar ainda mais o resultado. Outra abordagem futura é comparar as estruturas ósseas dos dinossauros com animais vertebrados vivos, cuja idade real pode ser conhecida. Esta comparação pode também permitir idades mais específicas para dinossauros.

Referência:

Jessica Mitchell, P. Martin Sander, Koen Stein. Can secondary osteons be used as ontogenetic indicators in sauropods? Extending the histological ontogenetic stages into senescence. Paleobiology, 2017; 1 DOI: 10.1017/pab.2016.47

Fonte: Science Daily

América do Sul mostra progressão das águas do dilúvio

Em artigos anteriores, descrevi no Column Project do ICR, uma iniciativa de pesquisa na qual estamos construindo um banco de dados de colunas estratigráficas de todo o mundo.1,2 Nesta altura, havíamos concluído somente a América do Norte e a África, compilando informações estratigráficas de mais de 1.100 poços de perfuração – poços de petróleo, afloramentos, núcleos de sondagem, secções transversais e dados sísmicos – sobre estas duas grandes massas terrestres.

Mais recentemente, adicionamos 404 colunas de toda a América do Sul, somando um total de mais de 1.500 colunas estratigráficas compiladas de todo o mundo. Este relatório descreve alguns dos resultados desse estudo e dá uma confirmação convincente acerca do dilúvio bíblico descrito em Gênesis 7.

O que vemos? As Figuras 1-6, mostram a espessura de seis megaseqüências observadas em toda a América do Sul. Sauk é a primeira sequência seguido por Tippecanoe, Kaskaskia, Absaroka, Zuni e, finalmente, a sequência mais jovem, Tejas.3 Observe como a cobertura sedimentar do continente aumenta gradativamente à medida que cada sequência se forma, marcando a progressão do dilúvio.

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Esses dados indicam que a inundação começou de forma lenta, inundando áreas limitadas no início, mas aumentando à medida que as primeiras megasequências foram depositadas, talvez nos primeiros 40 dias (Sauk, Tippecanoe e Kaskaskia). Mais tarde, durante a deposição da Megasequência Absaroka, a cobertura sedimentar aumentou dramaticamente indicando que o dilúvio teria atingido seu nível de máxima inundação na Megasequência Zuni, possivelmente em torno do dia 150. Apropriadamente, este é o mesmo nível de máxima inundação observado na América do Norte e África, indicando um evento verdadeiramente global. Finalmente, a Megasequência Tejas parece mostrar um processo de recuo das águas – após os 150 dias do dilúvio – e, consequentemente, mostra um nível de cobertura semelhante ao Zuni.

Alguns podem se perguntar por que não há cobertura completa de toda a América do Sul se Zuni foi o ponto de máxima inundação do dilúvio. A resposta é simples: os locais mais elevados só foram inundados por uma quantidade modesta de água, depositando pouco sedimento à medida que as águas recuaram (Gênesis 7:20). A erosão tardia e pós-inundação provavelmente removeu essas áreas de sedimentação delgada, expondo a crosta cristalina que vemos em grande parte do Brasil hoje.

A geologia da América do Sul confirma a Palavra de Deus. As colunas em todo o continente mostram uma progressão clara das águas da grande inundação, tal como descrito em Gênesis 7.

As águas prevaleceram e aumentaram grandemente na terra, e a arca se movia sobre a superfície das águas. E as águas prevaleceram sobre a terra, e todos os altos montes debaixo de todo o céu foram cobertos. (Gênesis 7: 18-19)

Em todo o mundo, as rochas clamam e contam a história da grande inundação. Podemos ser gratos pela promessa de Deus em Gênesis 9:15 que uma inundação global nunca mais destruirá o mundo.

Referências

Clarey, T. 2015. Agarrando com Megasequences. Atos e fatos. 44 (4): 18-19.
Clarey, T. 2015. Leitura Estratos Africanos. Atos e fatos. 44 (9): 9.
Morris, J. D. 2012. A inundação global: destravando a história geológica da terra. Dallas, TX: Instituto para a Pesquisa da Criação, 149.

* Dr. Clarey é Pesquisador Associado do Institute for Creation Research. Obteve seu doutorado em Geologia pela Western Michigan University.