Quais as plantas que estão mais em risco ? Gramíneas e arbustos têm mais probabilidade de desaparecer do que espécies de plantas lenhosas, que podem então continuar a espalhar-se
O aquecimento global está a levar a uma rápida extinção de espécies de plantas. Estima-se que desde 1750 já desapareceram da Terra cerca de 600 plantas — o dobro de espécies animais. Mas quais são particularmente afetadas? E como a mudança na biodiversidade realmente afeta as interações entre as plantas? Investigadores do Instituto Alfred Wegener fizeram essas perguntas e encontraram respostas em dois estudos recentes: usando fragmentos de DNA de plantas depositados em sedimentos de lagos, conseguiram obter novos insights sobre como a composição das plantas mudou durante o aquecimento no final do século a última era glacial, de 15 mil a 11mil anos, considerada o último grande evento de extinção em massa. Essa comparação pode fornecer uma visão sobre o que podemos esperar no futuro. Os investigadores publicaram seus resultados na revista Nature Communications .

Plataforma flutuante de perfuração para recolha de núcleos de sedimentos de lagos, Alasca (Foto: Alfred Wegener Institute / Weihan Jia)
“Que os mamutes estão extintos, todos sabemos, mas quase ninguém fala sobre as plantas que desapareceram no final da última era glaciar”, diz Ulrike Herzschuh do Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Pesquisa Polar e Marinha (AWI). “Até agora, faltavam métodos adequados para estudar em detalhe a extinção das plantas”. Os restos fósseis de plantas estudados têm sido principalmente pólen, mas estes não podem ser identificados num nível de espécie e, portanto, não podem fornecer nenhuma indicação da perda de espécies. “Agora, usámos novos métodos para analisar DNA antigo em núcleos de sedimentos de lagos no Alasca e na Sibéria e, assim, fomos capazes de entender as mudanças na vegetação nessas regiões.” Os núcleos contêm DNA antigo e fragmentado de biomassa vegetal depositada dos últimos 30 mil anos, que os investigadores especializados colheram e levaram para estudar em laboratórios: sequenciaram e compararam com bancos de dados para identificação.
A temperatura altera a forma como as plantas interagem entre si
“Pela primeira vez, conseguimos entender com detalhe quando e onde as espécies apareceram e desapareceram no Alasca e na Sibéria”, diz Ulrike Herzschuh. “Os nossos estudos mostram que a composição das espécies vegetais mudou significativamente no final da última era glaciar e que esse desenvolvimento é acompanhado por profundas mudanças nas condições ecológicas.” Os investigadores encontraram uma conexão entre a temperatura e as interações que as plantas têm entre si . Em períodos de clima frio, as espécies apoiam-se umas às outras, enquanto em períodos quentes competem entre si. “Por exemplo, encontramos muitas plantas-almofada no DNA dos sedimentos lacustres da era glaciar, que provavelmente apoiaram o assentamento de outras espécies em outro local, criando habitats protegidos”, diz Ulrike Herzschuh. Isso afeta tanto a biodiversidade quanto o tamanho das áreas de distribuição. Num clima mais quente, espécies de plantas lenhosas dominam: “Hoje podemos ver que a diversidade de plantas está a diminuir devido à imigração de árvores e arbustos em áreas de tundra, enquanto em períodos frios prevaleceu uma maior diversidade de plantas.”
O que significa isso para a mudança na vegetação em altas latitudes, onde ainda atualmente as plantas-almofada desempenham um papel importante? No Ártico atual, no entanto, essa característica de suporte pode ameaçar sua própria sobrevivência. “Como o aquecimento no Ártico está a acontecer muito mais rápido e já está tão avançado, as plantas lenhosas podem sobreviver mesmo em altas latitudes. As plantas almofadadas poderiam apoiar seu assentamento e, assim, acelerar sua própria extinção.”

Extração de DNA antigo de amostras de sedimentos de lagos no laboratório de paleogenética do AWI em Potsdam (Foto: Instituto Alfred Wegener / Janine Klimke)
Quais espécies de plantas que estão particularmente em risco?
O fim da última era glaciar também fez com que alguns tipos de vegetação e espécies de plantas desaparecessem completamente. Os investigadores também conseguiram demonstrar isso com seus métodos, usando o exemplo da estepe gigantesca. Esse tipo de vegetação espalhou-se pelo hemisfério norte durante a última era glaciar e foi extinto durante a transição para a era atual. Identificar as espécies de plantas extintas foi um desafio particular. “Para identificar as espécies que já haviam desaparecido, tivemos que usar um truque”, conta Ulrike Herzschuh. Normalmente, as espécies são identificadas a partir de fragmentos de DNA, comparando-os com entradas em bancos de dados genéticos. No entanto, esses bancos de dados são baseados em informações sobre plantas atuais e não contêm nenhuma informação sobre espécies extintas. “Observamos todos os fragmentos de DNA dos nossos núcleos e então usamos modelos estatísticos para filtrar passo a passo aqueles que mostravam semelhanças claras com os organismos atuais.”
Isso permitiu que os investigadores identificassem as espécies que poderiam estar particularmente ameaçadas de extinção como resultado do aquecimento global: gramíneas e arbustos correm mais risco de desaparecer do que espécies de plantas lenhosas, que podem então continuar a espalhar-se. Além disso, espécies em regiões com alta biodiversidade endémica têm maior probabilidade de serem ameaçadas de extinção do que espécies menos “especiais”. O que foi surpreendente foi a descoberta de que a taxa de extinção foi mais alta no início do atual período quente – muitas vezes com um atraso de vários milhares de anos após as mudanças ambientais reais.
Importância para o Ártico de hoje
Os resultados de ambos os estudos fornecem insights fundamentais sobre como as mudanças ambientais associadas ao aquecimento afetam o desenvolvimento da biodiversidade e que mecanismos são centrais. Pela primeira vez, conseguimos fornecer taxas de extinção de plantas, que agora podem ser usadas como dados de referência para classificar melhor as mudanças atuais nos ecossistemas do Ártico. “Os nossos estudos mostram o quão importante é entender a biodiversidade e as interações ecológicas a longo prazo para poder estimar as consequências das mudanças climáticas”, resume Ulrike Herzschuh. “Com as informações do DNA antigo em sedimentos, podemos obter o conhecimento fundamental de que precisamos para isso.”