Esse peixe está evoluindo nos estuários da Califórnia devido ao aquecimento global

As mudanças climáticas têm drasticamente alterado a ecologia e a evolução de populações naturais (1). Nesse sentido, um novo estudo publicado no periódico Global Change Biology (2) mostrou que as populações do peixe esgana-gato (Gasterosteus aculeatus) em estuários ao longo da costa da Califórnia, EUA, têm evoluído nos últimos 40 anos em resposta às mudanças climáticas, as quais vêm afetando os habitats costeiros. E esse processo evolutivo pode ser perigoso para a espécie no futuro.

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(1) Leitura recomendada: Aquecimento Global fez esse veado evoluir nas últimas décadas

O esgana-gato é um pequeno peixo encontrado ao longo das áreas costeiras do Hemisfério Norte, e é famoso por variar substancialmente em aparência de uma localidade para outra, tornando-se um modelo evolutivo ideal para o estudo de como as espécies de adaptam a diferentes ambientes. Esses peixes são polimórficos para o número de placas ósseas laterais defensivas, um traço amplamente Mendeliano que responde rapidamente a seleções baseadas no habitat. No caso, o número de placas é fortemente influenciado pela variação alélica no gene Ectodisplasina A (Eda). Peixes com cobertura total de placas são tipicamente homozigóticos para o alelo 'Eda completo' (Eda_c), onde que peixes com baixo número de placas são homozigóticos para o alelo 'Eda baixo' (Eda_L). Espécimes heterozigóticas possuem fenótipos variáveis, mas são tipicamente cobertos de forma parcial com as placas.

Apesar das populações ancestrais anádromas (peixes ou outros animais aquáticos que se reproduzem em água doce mas se desenvolvem até a forma adulta no mar) do esgana-gato serem completamente cobertas de placas (e geralmente homozigóticas para o Eda_c), nem todos os peixes dessa espécie completamente cobertos com placas são anádromos: populações de água doce não-migrantes e estuárias podem ser polimórficas ou monomórficas para o fenótipo de placas ósseas. Essa variação é provavelmente o resultado de seleção sobre as placas laterais e outros fenótipos influenciados pelo gene Eda, apesar de outros alelos de menor importância também poderem ser responsáveis pela variação no número de placas, tamanho delas e a presença de placas na carena.

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No novo estudo, os pesquisadores usaram mudanças temporais no fenótipo de placas laterais em populações de esgana-gato vivendo na costa da Califórnia para inferir as consequências evolucionárias no acumulado das últimas décadas de mudanças climáticas ao longo de um gradiente latitudinal.

Os resultados mostraram que ao longo do tempo a frequência de alelos para um baixo número de placas (Eda_L) aumentou e para o fenotípico heterozigótico diminuiu. Padrões latitudinais no fenótipo de placas para essa espécie fortemente sugerem que a evolução associada ao gene Eda é uma resposta às transformações de habitat ao invés de uma consequência direta do clima. À medida que as mudanças climáticas reduziram a precipitação e aumentaram as temperaturas e as secas, os estatuários têm transicionado de habitats lóticos (de águas ativas) para lênticos (de água paradas), onde o alelo Eda_L é favorecido. Além disso, os pesquisadores mostraram que esse alelo alcançou fixação nos locais mais secos, quentes e mais ao sul, uma tendência que está prosseguindo também para o norte devido às mudanças climáticas.

Segundo os pesquisadores, existe um gradiente de sistemas mais secos no sul, onde os estuários são mais similares a lagos, com mais vegetação, com uma crescente área aberta, e sistemas mais similares a rios à medida que você vai para o norte. As placas ósseas laterais fornecem uma maior proteção contra os predadores, mas estão associadas com um maior custo energético para desenvolvê-las, além de limitarem manobras durante o nado. A vegetação e outras características estruturais encontradas em águas de baixa movimentação são pensadas de aumentarem a necessidade para manobras e diminuir a necessidade de uma mais forte defesa contra predadores, porque o esgana-gato nesses ambientes possui mais lugares para escapar ou se esconder.

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Esse processo evolutivo é preocupante, porque cada vez mais as populações dessa espécie com baixo número de placas ósseas laterais tendem a dominar os habitats costeiros, com o alelo Eda_c podendo desaparecer dessas populações. Isso diminui a diversidade genética e pode limitar a adaptabilidade desses peixes caso no futuro, por exemplo, um novo predador seja introduzido no seu ambiente.


(2) Publicação do estudo: GCB