Biodiversidade

Biodiversidade

(Parte 2 de 5)

Este caderno traz o conhecimento de cientistas do Instituto de

Botânica sobre a biodiversidade para todos os leitores, abordando o tema sob diferentes aspectos e procurando aliados na difícil tarefa de proteção e conservação de todos os seres vivos.

VERA LÚCIA RAMOS BONONI Diretora do Instituto de Botânica

1. O que é biodiversidade • 17 Vera Maria Valle Vitali

2. Biomas do Estado de São Paulo • 31 Marie Sugiyama

3. Como conhecer a biodiversidade • 51 Maria Tereza Grombone Guaratini

4. Efeitos de impactos ambientais na biodiversidade • 69 Marilia Gaspar

5. Gestão da biodiversidade • 83 Tania Maria Cerati

Referências • 101 Anexos • 105

1. O que é Biodiversidade

BIODIVERSID ADE18

1. O que é Biodiversidade

O Brasil é o guardião da quinta parte dos recursos hídricos do planeta, da maior biodiversidade terrestre e pluvial, ou seja, abriga um dos maiores patrimônios do mundo. Mas o que é biodiversidade?

Os termos Biodiversidade ou diversidade biológica foram criados na década de 1980 para se referir ao número de espécies de seres vivos existentes no planeta, incluindo todos os vegetais, animais e microrganismos. Contudo, esse tipo de estudo já era desenvolvido pelos naturalistas, em suas expedições pelo mundo, quando descreviam a variedade de espécies nos novos ambientes explorados.

A espécie é o conjunto de indivíduos com características genéticas, fi sionômicas e taxonômicas semelhantes que se reproduzem entre si com descendentes férteis. Indivíduos de uma mesma espécie que habitam um determinado local formam uma população, e um conjunto de populações de várias espécies distintas que coexistem e interagem nesse local formam uma comunidade. A comunidade é caracterizada com base na riqueza (ou número de espécies) e na densidade ou abundância de espécies (número de indivíduos de cada espécie). As interações entre os indivíduos em uma comunidade determinam o ciclo de energia e matéria dentro do ecossistema e interferem diretamente nos processos populacionais, que determinam a abundância e a distribuição dos indivíduos na comunidade.

As características de muitas comunidades (plantas, animais e microrganismos) dependem dos fatores abióticos da região (temperatura, salinidade, umidade, solo, luz e outros), proporcionando diversos ecossistemas distintos no planeta. Isso porque a superfície da Terra oferece locais com diferentes condições de temperatura e disponibilidade de água. A temperatura média e os limites de sua variação; a pluviosidade anual e sua distribuição durante os meses do ano, somados a altitude e longitude e o tipo

QUE É BIODIVERSIDAD1. O QÉ BIODIVERDADEO QUE É BVERSIDAD19 de solo caracterizam os diversos climas dos diferentes locais da biosfera, a distribuição das diversas espécies e dos distintos tipos de ecossistemas.

A evolução deu origem a organismos com adaptações elásticas, que os tornaram aptos para viver em condições muito diversas, como os ratos, o homem e os musgos, por exemplo. Os musgos são capazes de crescer na superfície do solo, como também nas profundezas de lagos. A tendência predominante da evolução é produzir um grande número de espécies diferentes. Os animais, em especial, são capazes de conhecer, selecionar ou buscar ativamente os lugares mais apropriados para a sua sobrevivência. Dessa forma se estabelece uma correspondência entre as propriedades do ambiente e as características das espécies.

A variabilidade genética dentro das populações de uma espécie é muito importante, porque permite fornecer adaptações para os diferentes locais em que a espécie venha a habitar. O resultado é que cada população tem possibilidades genéticas signifi cativas. Tais possibilidades são de toda população, repartidas entre os indivíduos – polimorfi smos. Quando um segmento de uma população é separado em ambientes com temperaturas distintas, as próximas gerações irão fi car diferentes por causa dos fatores genéticos que se expressarão em novas características bioquímicas, fi siológicas e morfológicas que lhes permitirão sobreviver sob diferentes temperaturas.

Para muitas espécies de plantas reconhece-se variedades ou ecotipos por pequenas diferenças morfológicas, mas principalmente, por divergência na adequação às condições climáticas distintas, como o tamanho da planta, tipo de ramifi cação etc. Algumas espécies de plantas aromáticas se diferenciam na composição química de suas essências.

De qualquer forma, apesar das espécies se adaptarem, todas chegam à extinção, não por seu envelhecimento, mas pela probabilidade fi nita da extinção, como um fato inevitável. Desde o início da vida na Terra, calculado em mais de 3,5 bilhões de anos, a extinção acabou com 9% das espécies

BIODIVERSID ADE20 existentes. Atualmente é provável que cerca de seis espécies sejam extintas a cada ano. A maioria delas são animais pequenos, localizados em áreas muito restritas como, por exemplo, os caramujos terrestres e anfíbios, sensíveis às mudanças climáticas.

Por outro lado, a evolução não se interrompe e continuamente aparecem novas espécies. A riqueza das espécies na história da biosfera resulta de um equilíbrio entre as causas de extinção e de evolução. Hoje em dia se conhece em torno de dois milhões de espécies entre plantas e animais, mas existem muitas espécies sem descrição, principalmente nos trópicos.

Uma forma de evolução que permitiu garantir a mais de uma espécie ser bem sucedida foi a coevolução. Um exemplo básico de coevolução são as fl ores e seus polinizadores.

Os vegetais não se locomovem para procurar alimento, proteção ou parceiros para reprodução. Então o que aconteceu ao longo da evolução que tornou os produtores primários tão bem sucedidos? As angiospermas representam o grupo de maior diversidade entre as plantas terrestres, com mais de 250 mil espécies. São plantas produtoras de fl ores, frutos e sementes. Mas como se pode explicar a quantidade de espécies diferentes de plantas? Os cientistas atribuem o sucesso desse grupo a efi ciência da reprodução. O grão de pólen é a célula reprodutora masculina e o óvulo, a feminina, ambas localizadas na fl or.

De acordo com uma das teorias evolutivas baseada em registros fósseis, as fl ores surgiram no Cretáceo, há cerca de 130 milhões de anos e eram bem mais simples e menos atrativas do que as atuais. A polinização, transferência do pólen de uma fl or para outra, em que o pólen é conduzido até os óvulos, era realizada pelo vento, ou seja, grande quantidade de pólen se perdia até alcançar a outra fl or. Era uma aventura insegura e incerta.

Ao longo da evolução várias mudanças ocorreram e para aprimorar a reprodução, muitas angiospermas desenvolveram um conjunto de características que permitem que elas “controlem” ativamente a escolha de seus parceiros para a reprodução sexuada.

QUE É BIODIVERSIDAD1. O QÉ BIODIVERDADEO QUE É BVERSIDAD21

Assim, as fl ores começaram a produzir substâncias adocicadas e, atraídos por essas substâncias, os insetos passaram a visitá-las, transferindo o pólen de uma planta para outra. Esse processo infl uenciou na diversifi cação e na abundância das angiospermas.

Em alguns casos a interação entre as duas espécies (planta e polinizador) provocou uma resposta evolutiva em cada um, processo denominado coevolução. Ela ocorre quando duas ou mais espécies se interagem na natureza sofrendo modifi cações evolutivas.

Muitas abelhas têm o corpo adaptado para coletar e transportar o néctar e pólen, elas se “encaixam” perfeitamente na fl or. Enquanto coletam o néctar e o pólen, realizam a polinização. A evolução de uma espécie depende da evolução da outra. Em alguns casos, o polinizador visita apenas uma espécie de planta.

Nas orquídeas do gênero Ophrys, a fl or possui coloração e odor que se assemelha à fêmea de abelhas e o macho tenta copular com as fl ores. Durante essa “cópula” o macho leva grudado em seu corpo o pólen e quando visita outra fl or da mesma espécie o pólen a ela adere, realizando a polinização.

Outro tipo de coevolução refere-se à característica de uma espécie como resposta a outra espécie. Muitos insetos não são sensíveis ao veneno de uma planta. Assim a coevolução pode ser de dois tipos:

Coevolução específi ca: refere-se à evolução de característica de uma determinada espécie em relação à outra. Por exemplo, a planta elabora um veneno para se defender da predação de insetos, mas uma espécie de inseto é imune a tal veneno, assim, apenas essa espécie consegue visitar as fl ores dessa planta promovendo a polinização.

BIODIVERSID ADE22

Coevolução difusa: O processo em si é basicamente o mesmo da coevolução específi ca, porém, descreve mudança evolutiva recíproca entre grupos. As plantas ao fl orescerem, por exemplo, podem evoluir em resposta a uma ou várias características provenientes de outras espécies (como uma planta possuir diferentes insetos polinizadores).

O espetáculo de diversidade de vida na Terra é resultado de um processo lento e contínuo que acontece há pelo menos 3,5 bilhões de anos. Como o número de espécies varia com o passar do tempo, os estudos de biodiversidade ou diversidade de espécies comparam as variedades presentes em diferentes ecossistemas, em determinado momento.

Quando a diversidade de espécies de ecossistemas é avaliada, como, por exemplo, em dunas, manguezais, ou as regiões geladas da Península Antártica, é observada uma baixa diversidade. São ambientes com comunidades pobres em espécies, mas com grande frequência. Com certeza as condições do clima, tolerância à variação de salinidade e a disponibilidade de água foram fatores limitantes, que ao longo dos muitos anos de evolução permitiram que algumas espécies fossem capazes de colonizar esses locais.

Dessa forma, nos manguezais, o número de espécies é baixo, pois poucos animais e vegetais conseguem sobreviver às condições sazonais entre marés que causam a variação da salinidade; por outro lado, as populações possuem grande número de indivíduos, porque não há competição por espaço ou alimento.

Já os ecossistemas como recifes de corais e a fl orestas pluviais (Mata

Atlântica e Floresta Amazônica) possuem diversidade de espécies alta com comunidades ricas, nas quais as espécies se encontram em baixa frequência. Esses ecossistemas ricos em diversidade apresentam fatores favoráveis à vida como abundância de água, nutrientes e temperatura adequada.

O Cerrado ou formação tipo savana, por ser mais descampado e o solo ter baixa fertilidade e pH ácido, foi durante muito tempo considerado área

QUE É BIODIVERSIDAD1. O QÉ BIODIVERDADEO QUE É BVERSIDAD23 de baixa diversidade de espécies. Hoje, com mais estudos nessas áreas, sabe-se que os cerrados exibem riqueza biológica. O Cerrado da Estação Ecológica de Itirapina abriga 231 espécies de aves, incluindo a ema que é a maior ave brasileira, com até 1,80 m de altura.

O número de espécies normalmente varia muito, assim um campo aberto possui muito menos aves que uma fl oresta ao lado. Na realidade, comunidades fl orestais distintas em uma mesma região geralmente variam o número de seus indivíduos, bem como o número de espécies de plantas, animais e microrganismos. A abundância ou densidade é a única maneira de se estimar a importância relativa das distintas espécies que compõem uma comunidade.

Os estudos de ecologia de comunidade podem ter tanto enfoque amplo, quando são investigados todos os organismos encontrados em uma área, quanto restrito, quando o objeto de interesse é em um único grupo taxonômico (como, por exemplo, as palmeiras da Mata Atlântica) ou a um grupo de organismos com uma atividade em comum (dispersores de sementes das palmeiras, por exemplo).

A riqueza da biodiversidade também está intrinsecamente ligada às diferenças genéticas entre as espécies. Cromossomos, genes e DNA determinam as características únicas de cada indivíduo e de cada espécie. A diversidade genética refere-se ao conjunto de características genéticas que compõem uma espécie.

Existe uma delicada interdependência entre a diversidade genética e biológica. Mudanças na biodiversidade são consequências de alterações no ambiente e requerem subsequente adaptação das espécies sobreviventes. Mudanças na diversidade genética, em particular a perda de espécies, resultam em redução da diversidade biológica.

Os estudos genéticos de populações sugerem várias hipóteses para a variabilidade genética. As duas principais teorias são a neutralista e a selecionista. Na neutralista, cada geração sofre mutações que ao longo do tempo são fi xadas ou eliminadas da população, garantindo o polimor-

BIODIVERSID ADE24 fi smo. Na teoria selecionista, o polimorfi smo é mantido pelo heterozigoto, ou seja, os indivíduos que possuem genes formados por alelos diferentes vindos do pai e da mãe.

Para analisar as variações genéticas várias técnicas são utilizadas, como: os polimorfi smos de DNA amplifi cado ao acaso (RAPD), assim como outros marcadores de DNA, como RFLP (polimorfi smos de comprimento de fragmentos de restrição) e AFLP (polimorfi smos de comprimento de fragmentos amplifi cados), SNP e microsatélites. Essas técnicas detectam diferenças e semelhanças entre genótipos.

(Parte 2 de 5)

Comentários