A mudança climática não espera pelo próximo século. Ela está alterando as condições locais hoje, e algumas populações selvagens estão lutando para se adaptar.

Em um novo estudo, pesquisadores rastrearam como a genética, o formato do bico e o clima se combinam para afetar a saúde do papa-amarelo em toda a América do Norte. Os resultados revelam onde as aves já estão desajustadas do clima que enfrentam.

A função do bico do papa-amarelo

O estudo foi liderado por Marina Rodriguez, da Universidade Estadual do Colorado (CSU). A equipe se concentrou no bico porque ele afeta o equilíbrio de calor e água – duas pressões que aumentam conforme os territórios ficam mais secos e quentes.

O bico de uma ave pode funcionar como um radiador térmico controlável, como demonstrado por imagens de infravermelho em tucanos em pesquisas anteriores. As aves direcionam sangue para o bico para liberar calor quando estão com calor e restringem o fluxo para conservar calor quando está frio.

Padrões genéticos e fatores climáticos

A equipe mediu bicos, sequenciou DNA e relacionou ambos ao clima local em toda a área de reprodução. O objetivo era conectar genes, características físicas e ambiente sem presumir uma única causa.

Os especialistas usaram um estudo de associação do genoma completo para mapear as regiões do genoma ligadas ao formato do bico. Eles combinaram isso com uma associação gene-ambiente para examinar quais fatores climáticos correspondiam a esses padrões genéticos.

A precipitação surgiu como o principal fator ambiental ligado à variação genética que afeta a profundidade e a forma do bico. Essa ligação aponta para o equilíbrio hídrico e a perda por evaporação como pressões principais em locais mais secos.

Como a chuva molda os bicos do papa-amarelo

Bicos fazem mais do que coletar comida. Em muitas aves canoras, o tamanho do bico também varia com a temperatura. Isso é consistente com a Regra de Allen, que previne apêndices maiores em locais mais quentes, onde dissipar calor é mais importante.

Os resultados do estudo com o papa-amarelo se alinham com essa ideia, destacando o papel do clima na moldagem das características do bico.

Em áreas recém-áridas, as aves com bicos mais rasos (em relação às condições locais) mostraram sinais de desgaste. Os sinais genéticos apontaram para uma seleção que favorece formatos de bico que gerenciam melhor o calor e a perda de água quando a chuva é escassa.

Sinais de estresse nos papa-amarelos

A equipe investigou se o desajuste entre a forma do bico e o clima local tinha um custo dentro do corpo. Eles recorreram aos telômeros – as pontas protetoras de DNA nas extremidades dos cromossomos, que geralmente encurtam com a idade e costumam encurtar mais rápido sob estresse fisiológico.

Experimentos de campo independentes com aves marinhas selvagens mostram que o estresse no início da vida reduz o comprimento dos telômeros, fornecendo um link direto entre a exposição ao estresse e o encurtamento em aves vivas.

Essa base respalda o uso do comprimento dos telômeros como um biomarcador de estresse prático na vida selvagem.

Os papa-amarelos cujos bicos mais se desviavam da relação histórica entre o bico e a precipitação tinham telômeros mais curtos. Esse padrão confirmou a previsão da equipe de que as aves que não acompanham o ritmo das condições de seca mostrariam maior estresse fisiológico.

A abordagem reduz a necessidade de um acompanhamento de longo prazo da sobrevivência ou reprodução em cada local. Uma pequena amostra de sangue pode revelar sinais de alerta precoces quando as populações começam a entrar em declínio.

Por que o papa-amarelo importa agora

“As pessoas podem pensar na mudança climática como algo que acontecerá no futuro, mas, como este trabalho mostra, as espécies já estão sentindo esses efeitos e estão lutando para se adaptar e sobreviver”, disse Rodriguez.

Ela observou que trazer genes, características físicas, clima e estresse para uma única análise fornece um quadro mais claro do risco.

A estrutura do estudo também ajuda a evitar uma armadilha comum. Se apenas mudanças na distribuição geográfica explicassem os padrões atuais, os sinais genéticos seriam diferentes. Mas a equipe levou a história em conta e ainda assim encontrou associações genéticas ligadas ao clima e resultados de estresse.

Os telômeros guiam a ação

Os telômeros não substituem o trabalho de campo demográfico. Eles acrescentam uma medida simples e repetível que traduz o estresse em um número que pode ser comparado entre locais e anos.

Quando combinados com medições genéticas e de características físicas, os telômeros apontam para os lugares onde as aves estão mais perto do limite. Isso pode orientar onde a restauração de habitat ou o manejo hídrico poderiam ter o maior retorno.

A biologia dos telômeros pode variar por espécie e fase da vida, e nem todo estressor produz a mesma resposta nos telômeros. É por isso que unir os telômeros a dados genéticos e de características físicas diretas é importante.

A forma do bico também é moldada pela dieta e pelo comportamento. A força deste trabalho está no fato de que os sinais genéticos ligados à precipitação, as medições do bico e os padrões dos telômeros todos apontam na mesma direção.

Futuras pesquisas com o papa-amarelo

O mesmo modelo pode ser testado em outras espécies com habitats em processo de aridificação. Ao direcionar características conhecidas de equilíbrio de calor e água, os pesquisadores podem ver onde a adaptação está ficando para trás e se os marcadores de estresse concordam.

Se os gestores puderem sinalizar essas zonas de defasagem precocemente, eles podem priorizar locais onde mudanças modestas na sombra, na água ou na estrutura da vegetação podem aliviar os custos do calor e da desidratação.

Esse tipo de ação focada tem mais probabilidade de ajudar as populações a resistirem enquanto o clima continua mudando.

O estudo foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Traduzido de Earth.com.