lovesouthernsocial.com

Els investigadors investiguen com l'extinció d'aus i el canvi climàtic afecten la diversitat genètica i la conservació de la palmera de la Selva Atlàntica

Hi ha un conjunt de factors que semblen afectar la supervivència de la palma juçara, d'on s'extreu el cor de palma de millor qualitat –i per això, el més valorat. A més de la forta pressió de la tala il·legal de la juçara i la destrucció del bosc atlàntic, l'extinció d'aus i els canvis climàtics poden portar l'espècie a l'extinció en estat salvatge.

El fenomen de l'extinció animal s'anomena desfaunació pels científics. La pèrdua d'espècies animals responsables de la dispersió de les llavors i del canvi climàtic generalment s'ignora en la conservació de la flora. Aquests dos factors van ser detectats durant anys d'investigació pel biòleg Mauro Galetti i el seu equip del Departament d'Ecologia de la Universitat Estatal de São Paulo (Unesp), a Rio Claro.

El palmell es pot extreure de la tija de diverses espècies de palmeres, però les que es troben habitualment per al consum són la juçara, el préssec i l'açaizeiro (o açaí). La palma juçara (Euterpe edulis) és originària de la selva atlàntica, mentre que la resta d'espècies són de l'Amazones.

Una diferència entre les tres espècies és que la juçara té un únic tronc, mentre que les altres formen grups. Així, en extreure el cor de la palmera, la palma juçara mor, mentre que el préssec i l'açaí broten del tronc principal, com és el cas dels plàtans.

Una altra diferència important és que la juçara triga de vuit a 12 anys a produir un cor de palma de qualitat, mentre que la palma de préssec es pot extreure només 18 mesos després de la sembra.

Per tant, l'extracció del cor juçara de palmera incorre necessàriament en la tala d'individus adults, preferentment els de major grandària (les palmeres poden arribar als 20 metres d'alçada). Quan es tallen els individus adults, hi ha menys plantes per produir llavors que s'han de dispersar per germinar. La població disminueix i fins i tot pot extingir-se localment.

És per tots aquests motius que la palmera juçara està inclosa a la Llista Vermella d'espècies de flora del Brasil en risc d'extinció, elaborada pel Centre Nacional per a la Conservació de la Flora.

La preservació de la juçara està directament lligada al manteniment de la biodiversitat de la Selva Atlàntica. La seva llavor i els seus fruits serveixen d'aliment per a més de 48 espècies d'ocells i 20 de mamífers. Els tucans, jacutinges, guans, tords i arapongues són els principals responsables de la dispersió de les llavors, mentre que els agouti, els tapirs, els pecaris de collar, els esquirols i molts altres animals es beneficien de les seves llavors o fruits. Les fruites són riques en greixos i antioxidants, per això són tan buscades pels animals.

Els investigadors de la Unesp van trobar que la disminució accelerada de les poblacions de dispersors de llavors, a causa de la fragmentació o destrucció de les llavors. hàbitats o per captura il·legal, és la principal causa de la pèrdua de la variabilitat genètica de la juçara. I quan es perd la variabilitat genètica, l'espècie es torna més fràgil per afrontar els reptes futurs, com el canvi climàtic que afecta el planeta.

En un estudi publicat a Genètica de la conservació, investigadors de la Unesp, la Universitat Federal de Goiás i la Universitat Estatal de Santa Cruz van concloure que el patró actual de diversitat genètica en E. edulis al bosc atlàntic és una combinació del canvi climàtic dels darrers milers d'anys i l'acció humana, com la destrucció de hàbitats i l'extinció dels ocells dispersors de llavors.

En aquest treball, els investigadors van detectar que la diversitat genètica de la palmera juçara es va veure reduïda pel canvi climàtic durant els darrers 10.000 anys (procés històric natural) i que avui dia aquest procés es pot explicar per l'extinció de grans ocells frugívors (procés antròpic, que és, resultant de l'activitat humana).

Aquest descobriment va portar els investigadors a intentar entendre com els ocells frugívors afecten el procés de diferenciació genètica de la juçara.

Les investigacions realitzades al laboratori del professor Galetti ja havien confirmat que hi havia una relació entre la reducció de la mida de les llavors de la juçara (que varia de manera natural entre els vuit i els 14 mil·límetres de diàmetre) i l'extinció local dels grans ocells que dispersen les seves llavors.

En treballs publicats a la revista ciència el 2013, els investigadors van investigar 22 àrees de la selva atlàntica distribuïdes entre Paraná, São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais i el sud de Bahia. Van trobar que a les zones on hi havia grans ocells frugívors com els tucans (Ramphastos spp.), jacus (Penelope spp.) i jacutingas (i>Aburria jacutinga), les llavors de juçara eren més grans, superant els 12 mil·límetres. A aquelles zones on només predominaven les espècies més petites i dotades de becs més petits, com el tord (Turdus spp.), el diàmetre de les llavors de juçara no superava els 9,5 mil·límetres.

En altres paraules: a les zones de la Selva Atlàntica on la població de tucans, guanes, micos aranya (nudicollis) i jacutingas es va extingir localment per la caça, les llavors més grans ja no es van dispersar, ja que són massa grans per als petits frugívors com el tord, que només poden empassar-se les llavors petites. Les llavors que no són consumides pels ocells no germinen, és a dir, la juçara depèn dels ocells per mantenir la seva població.

Aquesta diferència en la mida de les llavors pot semblar petita, però no ho és. És important per a la conservació de la palmera. “Això és perquè les llavors més petites perden aigua amb més facilitat perquè tenen una superfície més reduïda i això fa que les palmeres siguin més sensibles a l'augment dels períodes de sequera, que haurien d'augmentar la seva freqüència amb el canvi climàtic”, explica Galetti.

Els investigadors van trobar que als boscos propers a Rio Claro on predominen les juçares amb llavors petites, després de la forta sequera del 2014, simplement no van germinar.

“La pressió selectiva provocada per la difaunació és tan forta que en algunes zones només van trigar 50 anys a desaparèixer les llavors de juçara més grans. Aquesta selecció és perceptible a nivell genètic? Va ser exactament aquesta troballa la que va conduir al nostre nou treball", va dir la biòloga Carolina da Silva Carvalho, estudiant de doctorat a Galetti.

En un estudi publicat el 2016 a Informes científics, del grup naturalesa, el grup Unesp va demostrar que la defaunació, molt més enllà de canviar la variabilitat fenotípica (mida) de les llavors de juçara, condueix a canvis evolutius en les poblacions d'Euterpe edulis., és a dir, en el seu genotip.

La investigació va comptar amb el suport de la Fundació de Suport a la Recerca de l'Estat de São Paulo (Fapesp) en el marc del Projecte Temàtic "Conseqüències ecològiques de la defaunació al Bosc Atlàntic" i de l'Ajut Regular "Nous mètodes de mostreig i eines estadístiques per a la investigació de la biodiversitat: integrar el moviment". ecologia amb ecologia poblacional i comunitària”.

"En aquest treball, volíem saber si l'extinció de grans ocells frugívors podria provocar un canvi genètic en els cors de palma. No obstant això, sabíem que els factors històrics també podrien influir en la diversitat genètica del cor de la palma juçara. Així doncs, vam construir un conjunt d'hipòtesis i vam avaluar quin procés explicava millor el patró de diversitat genètica entre les poblacions de E. edulis", va dir Carvalho.

La investigació va tenir en compte tres variables principals que podrien influir en els canvis genètics entre les poblacions de palma juçara. En primer lloc, es van incloure dades sobre la pèrdua de grans agents frugívors que dispersen llavors de juçara (defaunació).

En segon lloc, dades sobre l'origen biogeogràfic de les diferents poblacions de E. edulis. Es van investigar les diferències de poblacions de palmeres que creixen a les selves tropicals, boscos més densos i humits, amb fulles perennes, i les que creixen en zones semidedues, més obertes i seques, amb vegetació que deixa fulles estacionalment.

També es va investigar el paper de la fragmentació del bosc atlàntic en l'alteració de la variabilitat genotípica de la juçara. La fragmentació dels boscos pot provocar reduccions dràstiques de la mida de la població i un augment de l'aïllament espacial de les poblacions, reduint així la seva diversitat genètica.

"El nostre treball va mostrar clarament una diferenciació genètica entre palmeres en llocs amb o sense grans ocells, i vam concloure que l'extinció dels grans frugívors està canviant l'evolució del cor juçara de la palmera", afegeix Carvalho.

Aquesta diferència genètica està relacionada amb la mida de les llavors? "Encara no ho sabem. No vam arribar al punt d'analitzar la genòmica de la juçara per esbrinar quins gens són els responsables de la variació de la mida de les llavors. El que podem dir és que la defaunació canvia la selecció natural, ja que només es dispersen petites llavors de juçara i també afecta la genètica de la planta”, va dir Galetti.

Tenint en compte tot el que s'ha trobat fins ara, és possible revertir aquesta situació? És a dir, és possible garantir que les poblacions que només tenen llavors petites sobrevisquin davant el canvi climàtic?

Els investigadors busquen ara recuperar la diversitat genètica i la variabilitat de les mides de les llavors de la juçara on està compromesa.

“En molts espais naturals, si no intervenim, les poblacions de palma podrien desaparèixer amb el canvi climàtic perquè les llavors petites perden més aigua i no germinen. En altres paraules, en anys calorosos i secs, les llavors no germinaran", va dir Galetti.

“En aquesta nova fase del projecte, volem avaluar la millor manera de recuperar la variabilitat genètica i la mida de les llavors en poblacions on s'han extingit els grans dispersors de llavors. Hi ha zones amb llavors grans i petites. Tanmateix, només no s'estan dispersant llavors grans, donada l'absència d'ocells més grans. I hi ha zones on les grans llavors ja han desaparegut. Per tant, estem analitzant si la simple reintroducció d'aus grans és suficient per garantir la recuperació total de les llavors de cor de palmera o si necessitem altres estratègies de restauració més efectives”, va dir Carvalho.

“Sense el cor de juçara de palmera, el bosc atlàntic s'empobrirà, perquè la juçara alimenta els dispersors de llavors més grans del bosc”, comenta Galetti. "En una conferència sobre aquest problema a agricultors i persones que mantenen vivers de plàntules de juçara, ràpidament em van dir que a partir d'ara seleccionaran les llavors més grans i produiran plàntules d'aquestes llavors", va dir Galetti.

L'estudi de l'ecologia de la palmera juçara ocupa un lloc central en la trajectòria científica de Galetti. "Vaig començar a estudiar dispersió de llavors quan encara estava graduant-me l'any 1986, amb una beca Fapesp. Vaig estudiar quins ocells es dispersaven i depredaven llavors de juçara. Aquesta va ser la base de tots els nostres estudis posteriors, ja que tenim una sòlida base en la història natural sobre la interacció cor frugívor-palma i amb molta confiança podem dir quins són els millors dispersors de la juçara”, va dir.

Articles:

L'estabilitat climàtica i els impactes humans contemporanis afecten la diversitat genètica i l'estat de conservació d'una palmera tropical a la selva atlàntica del Brasil (doi: 10.1007/s10592-016-0921-7), de Carolina da Silva Carvalho, Liliana Ballesteros-Mejia, Milton Cezar Ribeiro, Marina Corrêa Côrtes, Alesandro Souza Santos i Rosane Garcia Collevatti: //link.springer.com/article /10.1007/s10592-016-0921-7.

La defaunació condueix a canvis microevolutius en una palmera tropical (doi:10.1038/srep31957), de Carolina S. Carvalho, Mauro Galetti, Rosane G. Colevatti i Pedro Jordano: //www.nature.com/articles/srep31957.

L'extinció funcional dels ocells provoca canvis evolutius ràpids en la mida de les llavors (doi: 10.1126/science.1233774), de Mauro Galetti, Roger Guevara, Marina C. Cortes, Rodrigo Fadini, Sandro Von Matter, Abraão B. Leite, Fábio Labecca, Thiago Ribeiro, Carolina S. Carvalho, Rosane G. Collevatti, Mathias M. Pires, Paulo R. Guimarães Jr., Pedro H. Brancalion, Milton C. Ribeiro i Pedro Jordano. 2013: //science.sciencemag.org/content/340/6136/1086.

Font: Peter Moon, de l'Agència FAPESP