Importante hipótese evolutiva de Darwin é finalmente provada

Após quase 140 anos, dois cientistas da Universidade de Cambridge (ST John's College) - em um trabalho liderado pela estudante PhD em Antropologia Biológica Laura van Holstein - conseguiram provar uma das principais hipóteses de Charles Darwin, o famoso naturalista Britânico autor da obra A Origem das Espécies (On the Origin of Species, 1859) e fundador da Teoria da Evolução Biológica. O trabalho foi publicado no periódico Proceedings of the Royal Society (1), e descreve como subespécies de mamíferos atuam de forma muito mais importante do que previamente pensado. Os achados também irão ajudar a predizer sobre quais espécies os conservacionistas precisam focar mais visando protegê-las de se tornarem ameaçadas de extinção ou extintas.

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Apesar das dificuldades de definição, uma espécie geralmente é considerada um grupo de animais que podem acasalar livremente entre seus membros para gerar descendentes férteis (apesar disso não impossibilitar acasalamento com geração de descendentes férteis inter-espécies ou híbridos). Algumas espécies contêm subespécies - populações dentro de uma espécie que diferem uma das outras por terem diferentes características genéticas/fenotípicas e seus próprios limites espaciais de acasalamento. Girafas no norte da África (Giraffa camelopardalis), por exemplo, possuem três subespécies em diferentes localizações. Já as raposas-vermelhas (Vulpes vulpes) são os mamíferos com mais subespécies conhecidas - 45 variedades - espalhadas ao longo de todo o globo. Nossa espécie, Homo sapiens, não possui subespécies conhecidas (extintas ou não) (I).

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(I) Leitura recomendada: Existem raças humanas?

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Especiação ao longo de todas as formas de vida é geralmente o processo pelo qual divergência  populacional intraespecífica culmina em suficiente descontinuidade entre populações para estabelecê-las em trajetórias evolucionárias independentes. Esse processo pode ser iniciado via diferenciação fenotípica, isolamento geográfico ou ambos. Dado a ligação entre divergência populacional intraespecífica e especiação, é de se esperar que as taxas dessa divergência e o padrão de riqueza de espécies deveriam estar também ligadas, e que essa riqueza taxonômica deveria também estar correlacionada nos níveis de espécie e de subespécie.

Darwin propôs exatamente isso, ou seja, que linhagens com mais altas taxas de diversificação deveriam evidenciar esse mais amplo espectro de variações tanto a nível de espécie quanto a nível de subespécie. Em específico, no capítulo III da Origem das Espécies, Darwin escreve que linhagens de animais com mais espécies deveriam também conter mais 'variedades' (termo definido hoje como 'subespécies'). No entanto, estabelecer se tal relação realmente existe entre os seres vivos é uma tarefa difícil: populações intraespecíficas podem ser volúveis e padrões distintos de reprodução e de isolamento podem afetar a riqueza de espécies. Além disso, estimar as taxas de divergência populacional requer alta cobertura de dados genéticos e múltiplas amostras para cada espécie, algo atualmente não disponível para a maioria dos táxons de animais. Apesar disso, em limitado nível de evidência, essa relação já foi demonstrada existir entre aves. 

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No novo estudo, os pesquisadores resolveram testar a existência de correlação entre riqueza de espécies e riqueza de subespécies ao comparar mamíferos terrestres e mamíferos não-terrestres (morcegos no ambiente aéreo e espécies aquáticas) em termos de substrato ambiental e de regressões filogenéticas. O número de subespécies por espécie para todos os mamíferos foram extraídos do trabalho Mammal species of the world (Wilson & Reeder, 2005), contendo dados coletados por naturalistas ao longo de centenas de anos.

Após robusta análise estatística dos dados acumulados, os pesquisadores conseguiram demonstrar que as riquezas taxonômicas de espécies e de subespécies estavam positivamente relacionadas entre si ao longo de todos os mamíferos, mas que existia uma diferença significativa na força dessa relação dependendo do substrato ambiental (espaço geográfico e físico de ocupação), com uma mais forte correlação para mamíferos não-terrestres. O achado, portanto, deu sólido suporte para a hipótese de Darwin de que linhagens com mais altas taxas de diversificação deveriam evidenciar essa capacidade tanto a nível de espécie quanto a nível de subespécie, ou seja, que gêneros, por exemplo, englobando mais espécies também englobariam mais subespécies na média. Isso é reforçado pelo fato de que os padrões encontrados eram também comparáveis aos encontrados previamente para aves. Mas é válido mencionar que o estudo encontrou um considerável espalhamento ao longo dessa tendência.

Os resultados das análises também suportaram a ideia de que subespécies podem ser consideradas um estágio inicial de especiação (formação de novas espécies). Nesse sentido, subespécies podem representar diferentes unidades evolucionárias em diferentes táxons entre os mamíferos, mas dependendo do substrato ecológico. Por outro lado, os pesquisadores enfatizaram que, mesmo se 'espécies' - no conceito biológico de espécie - e subespécies forem estágios em um contínuo de diferenciação genética e a formação de subespécies for um estágio através do qual espécies devem passar, nem todas as subespécies irão inevitavelmente se tornar novas espécies; subespécies podem ser reabsorvidas dentro de populações maiores não-diferenciadas de indivíduos da mesma espécie através de persistentes inter-acasalamentos.

Essa ideia do contínuo espécie-subespécie-espécie seria, aliás, a causa da relação positiva entre riqueza de espécies e riqueza de subespécies onde um grande número de espécies estariam sempre gerando novas subespécies para gerar novas espécies durante a especiação ao longo de várias gerações. Por outro lado, é possível que fatores genéticos específicos conservados ao longo das especiações possam também influenciar as diversificações em determinadas linhagens. 

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Por fim, os pesquisadores mostraram que o caminho de subespécies para espécies é ambientalmente contingente. Especificamente, eles encontraram que as dinâmicas de diversificações de mamíferos terrestres são mais afetadas por barreiras físicas ou heterogeneidade ecológica - o que também explica a mais fraca relação positiva entre riquezas de espécies e de subespécies nesse grupo - do que aquelas de mamíferos não-terrestres, a dois níveis evolucionários (espécie e subespécie). Esse cenário cria novas hipóteses que ainda precisam ser testadas.

Os achados do estudo possuem também importantes implicações no campo de conservação ambiental. Modelos evolucionários podem usar os novos dados para antecipar como a atividade humana - desmatamento, poluição, aquecimento global antropogênico, etc. - irão afetar os processos evolutivos no futuro ao causar disrupção no habitat das espécies. O impacto sobre os animais irá variar dependendo de como suas habilidades de se deslocarem no espaço geográfico serão afetadas. Subespécies de animais tendem a ser ignoradas, mas como demonstrado no novo estudo, elas atuam de forma crucial a longo prazo nas dinâmicas evolutivas.

(1) Publicação do estudo: PRS