Uma flor-de-macaco escarlate em vaso morreria em poucos dias sem água. Mas várias populações naturais da espécie sobreviveram a uma seca extrema de quatro anos na Califórnia, e os pesquisadores agora sabem o porquê: as flores foram salvas por sua própria evolução rápida.

Documentando a rápida evolução na natureza

No estudo, publicado na revista Science, pesquisadores acompanharam as populações de flor-de-macaco-escarlate no Oregon e na Califórnia por mais de uma década e descobriram que as populações evoluíram rapidamente em resposta à seca extrema prolongada, com algumas se recuperando.

Os resultados fornecem a primeira documentação completa de “resgate evolutivo” das mudanças climáticas em populações naturais, mapeando também as variações genéticas que possibilitaram, e agora podem até prever, a recuperação.

“Basicamente, o que descobrimos foi que as populações que se recuperaram são também as que evoluíram mais rapidamente”, disse o primeiro autor, Daniel Anstett, professor assistente de biologia vegetal.

Estudos anteriores já haviam demonstrado que o resgate evolutivo era possível em ambientes de laboratório e em trabalhos teóricos, mas este é o primeiro estudo de populações naturais a mostrar o declínio devido às mudanças climáticas, a evolução das adaptações climáticas em genomas inteiros e a subsequente recuperação.

“E a variação genética que observamos, mesmo antes da seca, previu a recuperação demográfica cinco, seis, sete anos depois”, disse Anstett. “Isso é impressionante. É a bola de cristal que podemos usar para prever o futuro.”

Implicações para a proteção em um contexto de mudanças climáticas

Essa abordagem pode ajudar a compreender e prever a sobrevivência de espécies ameaçadas pelas mudanças climáticas, já que eventos extremos como secas devem aumentar com o aquecimento da Terra.

“Esta é apenas uma espécie, mas é um ótimo indicador de adaptação à seca”, disse Anstett. “A proteção é um cálculo complexo, e isso fornece mais informações aos tomadores de decisão, que podem ser integradas a outros tipos de conhecimento — é mais uma ferramenta em nosso arsenal para tentar conservar as espécies.”

Utilizando uma cápsula do tempo com sementes para acompanhar as mudanças

A autora principal, Amy Angert, da Universidade da Colúmbia Britânica, e a então estudante de doutorado Seema Sheth, agora na Universidade Estadual da Carolina do Norte, começaram a monitorar as variações nas populações de flor-de-macaco no Oregon e na Califórnia em 2010, sem prever que a seca mais extrema em mais de 10.000 anos começaria na Califórnia em 2012.

À medida que as populações diminuíam, eles perceberam que tinham uma cápsula do tempo, na forma de sementes armazenadas no laboratório, para observar as mudanças genéticas. Usando dados anteriores à seca, Anstett e a equipe de pesquisa estabeleceram uma base genética por meio do sequenciamento de genomas completos em 55 populações, incluindo a variação genética especificamente associada às diferenças climáticas em toda a área de distribuição das populações.

Com o agravamento da seca, a equipe conseguiu monitorar a variação associada ao clima à medida que as populações diminuíam e se adaptavam, com algumas populações evoluindo para sobreviver, enquanto outras declinavam ou até mesmo entravam em extinção.

“Na verdade, esta é uma história de sucessos e fracassos e das diferentes estratégias que surgiram, algumas mais bem-sucedidas do que outras”, disse Anstett. “A evolução não prevê o futuro — é um processo, assim como a gravidade.”

Indícios genéticos para a sobrevivência à seca

A equipe descobriu que três das populações se saíram particularmente bem — aquelas com maior adaptação nesses locais associados ao clima. Anstett afirmou que as adaptações genéticas parecem estar correlacionadas com variações nos estômatos das folhas da planta, o quanto eles se abrem ou fecham e como o carbono é assimilado pela fotossíntese, mas os genes exatos que controlam essas características ainda são desconhecidos.

“Esse é um ponto de partida para pesquisas futuras. Identificar os genes envolvidos nessa evolução nos ajudaria a entender quais características permitem que as populações sobrevivam a esses períodos prolongados de seca”, disse Anstett. “Também não há um veredito final sobre se a adaptação genética ocorrida durante a seca ajuda a longo prazo. Ainda estamos trabalhando nisso.”

O que vem a seguir para a pesquisa sobre a flor-de-macaco?

O laboratório de Anstett está atualmente usando sementes de flor-de-macaco coletadas entre 2017 e 2025 para estudar o que aconteceu com as populações após a recuperação e como sua evolução recente as predispõe a futuros eventos climáticos.

Para Anstett, o estudo é o culminar de anos de trabalho e constituiu um campo de treinamento em genômica, uma área para a qual ele migrou ao longo do projeto, partindo de pesquisas mais ecológicas.

“É um processo altamente criativo, o que não é algo que se esperaria, mas você está sempre encontrando novas maneiras de lidar com os dados”, disse ele. “Este estudo também se tornou uma parte muito importante da vida de muitas pessoas — minha esposa é a segunda autora, então colaboramos neste projeto e trabalhamos juntos durante a pandemia. Muitas vidas se entrelaçaram com esta pesquisa.”

Traduzido de Phys.org.