As atividades humanas e as alterações climáticas estão a modificar a biodiversidade. Isto significa que as espécies competem cada vez mais por alimentos (recursos) com espécies novas e diferentes, e precisamos de antecipar como elas evoluem em resposta a estas mudanças. No entanto, a maioria dos estudos sobre evolução foca-se apenas nas espécies de forma isolada – mas como é que a presença de outras espécies altera a evolução? Esta semana, num trabalho publicado na revista científica Ecology and Evolution, Charlotte Briddon, autora principal do estudo, procurou responder a esta questão.

Sob a supervisão de Giulia Ghedini, investigadora principal na Fundação GIMM, a equipa de investigação acompanhou a evolução de três espécies de microalgas marinhas em laboratório. Cada uma destas espécies evoluiu sozinha ou na presença das outras espécies. As microalgas são extremamente úteis para estudar a evolução em tempo real porque são minúsculas e têm ciclos de reprodução rápidos. Além disso, desempenham um papel fundamental nos ecossistemas marinhos, produzindo oxigénio e servindo de alimento para peixes.

Com este modelo experimental, a equipa fez duas descobertas importantes. Primeiro, verificaram que as espécies evoluíram da mesma forma, quer estivessem sozinhas ou acompanhadas por outras espécies – possivelmente porque competem por recursos muito semelhantes. Esta conclusão foi prevista há décadas por um ecólogo de renome, Robert MacArthur, mas nunca tinha sido testada experimentalmente até agora.

Em segundo lugar, observaram que algumas características essenciais evoluíram de forma semelhante em todas as três espécies, sugerindo que a evolução pode ser previsível. Em particular, a equipa identificou mudanças consistentes na forma como as células das algas produzem energia para crescer quando enfrentam uma competição intensa: as células evoluídas foram capazes de aumentar a produção de energia (através da fotossíntese) sem aumentar o consumo de energia (pela respiração). Esta adaptação foi especialmente evidente em ambientes com poucos recursos. Como resultado, as células tinham mais energia disponível e conseguiam crescer mais rapidamente em condições de forte competição – tornando-se mais bem adaptadas a esses cenários.

Quando questionada sobre a motivação para este estudo, Charlotte Briddon partilhou que tem interesse em “compreender como as comunidades e, consequentemente, os ecossistemas funcionam, especialmente num mundo em constante mudança. Como o fitoplâncton está na base da cadeia alimentar marinha, é fundamental entender como será afetado pelas condições futuras. Este trabalho é um dos primeiros estudos a investigar como as espécies mudam em resposta à competição, um passo essencial para compreender processos complexos do mundo real.” O laboratório liderado por Giulia Ghedini é o local ideal para desenvolver este tipo de estudos, uma vez que ambas as investigadoras partilham a mesma motivação. Para Giulia, a principal inspiração é “entender como as espécies interagem e como essas interações determinam a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas. Isso é especialmente relevante hoje, uma vez que a nossa sociedade está a transformar a natureza a um ritmo muito acelerado. E, de forma crítica, as espécies também podem mudar (evoluir) rapidamente.” Sobre a importância deste estudo, Giulia Ghedini acrescenta que “este trabalho fornece informações valiosas sobre como as espécies evoluem quando interagem com múltiplos concorrentes – estes resultados são mais uma peça do quebra-cabeça para entender como esses processos ocorrem no mundo real, que é muito mais complexo.”