Evolução acelerada

A experiência em grande escala começou no outono de 2017 com 360 pequenos tubos de plástico contendo uma mistura de sementes de Arabidopsis thaliana, uma planta anual discreta com pequenas flores brancas. Os tubos foram enviados para 30 locais na Europa Ocidental e do Norte, na região mediterrânica e nos Estados Unidos. Em cada local, biólogos de uma rede global semearam as sementes em doze parcelas, cada uma com cerca de um quarto de metro quadrado, estabelecendo doze populações de Arabidopsis. Estas populações persistiram no ano seguinte graças às suas sementes.

Durante cinco anos, os investigadores monitorizaram o crescimento e o desempenho das plantas e recolheram anualmente amostras de tecido para análise genética. O seu objetivo comum: descobrir como as plantas evoluem para se adaptarem a ambientes muito diversos.

A rede "Genomics of Rapid Evolution in Novel Environment" (GrENE-net) foi lançada em 2016 por Niek Scheepens, Professor de Ecologia Evolutiva Vegetal na Universidade Goethe de Frankfurt, juntamente com o Dr. François Vasseur do Centre d'Écologie Fonctionelle et Évolutive em Montpellier e o Professor Moisés Expósito-Alonso da Universidade da Califórnia, Berkeley.

As amostras de plantas dos primeiros três anos foram agora analisadas geneticamente pela equipa dos EUA. O resultado: na maioria das zonas climáticas, as populações sobreviveram e adaptaram-se às condições ambientais locais. Isto tornou-se evidente através de milhões de alterações em todo o seu conjunto de genes - o genoma. Muitas destas alterações genómicas eram estatisticamente semelhantes em todas as doze populações de um determinado local. Além disso, locais com climas semelhantes apresentaram alterações genéticas semelhantes, afectando genes relacionados com caraterísticas como a tolerância à seca ou a época de floração.

Scheepens explica: "Ambas as descobertas mostram como o clima exerce uma pressão de seleção evolutiva, favorecendo genes e variantes de genes que ajudam a planta a adaptar-se melhor ao seu ambiente".

No entanto, algumas populações de agrião-do-talo - sobretudo em locais particularmente quentes e secos - extinguiram-se ao fim de três anos, deixando as suas parcelas estéreis. As análises do genoma revelaram que fortes flutuações genéticas tinham precedido estas extinções e que as doze populações não evoluíram na mesma direção. Scheepens observa: "Nestas populações, as mudanças aleatórias aparentemente dominaram devido ao tamanho relativamente pequeno da população em cada parcela. Em vez de uma adaptação bem sucedida, prevaleceu a chamada 'deriva genética'".

O ecologista evolutivo Niek Scheepens conclui: "Com esta experiência, podemos assistir ao desenrolar da evolução quase em tempo real. Demonstra que a adaptação evolutiva pode ocorrer muito rapidamente - desde que esteja presente uma diversidade genética suficiente. As espécies raras de plantas com populações pequenas e baixa diversidade genética estão, portanto, mal equipadas para enfrentar as alterações ambientais, incluindo as alterações climáticas. De um modo geral, a nossa experiência constitui um apelo convincente à preservação da biodiversidade: a diversidade garante a sobrevivência".