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Os pesquisadores descobriram que a ascensão dos Andes criou condições na paisagem que levaram à especiação em plantas aquáticas.


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O rio Bogotá cai em uma dramática cachoeira de 132 metros conhecida como Salto de Tequendama, a sudoeste da cidade de Bogotá, na Colômbia. Quase 2,000 metros acima do nível do mar, pode-se imaginar Humboldt e Bonpland enxugando a névoa de seus rostos enquanto arrancam uma minúscula planta aquática com folhas rendadas entre as rochas. Essa planta agora é conhecida como Marathrum foeniculaceum e, para o olho destreinado, pode ser facilmente confundido com algas.

“Encontramos apenas uma vez nas rochas do Salto de Tequendama, à beira de um precipício muito perigoso de quase 195 metros”, a dupla de naturalistas escreveu em 1806.

Salto del Tequendama, na Colômbia, perto da capital, Bogotá. O nome em Chibcha significa: “aquele que precipitou para baixo”. Crédito: @hacemeun14. https://www.flickr.com/photos/jmcangel/33725290020. CC BY-NC-ND 2.0.

O Salto de Tequendama é o resultado do empurrão e elevação da crosta terrestre dando origem aos Andes em um processo contínuo que começou há quase 11 milhões de anos. Os cientistas de plantas sabiam que a elevação dos Andes era um caldeirão para a biodiversidade, mas plantas que gostam de água, como Marathrum foeniculaceum e sua espécie irmã Marathrum util, permaneceu esquecido. Agora, um estudo mostra como a história da maior cordilheira continental da América do Sul determinou o destino desse par de plantas.

Ambas as espécies divergiram há cerca de 17 milhões de anos, incapazes de trocar genes por causa do bloqueio da subida dos Andes, pesquisadores da Universidade de Washington Denunciar in New Phytologist.

As novas descobertas mostram a interação da biologia e da geologia, pois “mudanças na paisagem resultam em mudanças na história desses organismos”, diz a bióloga evolutiva e principal autora do estudo, Ana María Bedoya.

Ana María Bedoya em pé no rio Yurupari, no departamento colombiano de Vaupés, segurando espécimes de maratro. Foto cortesia de Ana María Bedoya.

Além disso, grupos da mesma espécie também se dividiram, descobriu a equipe. Populações de M. foeniculaceum na Sierra Nevada de Santa Marta e nas bacias do Magdalena se dividiram há cerca de 12 milhões de anos, enquanto M. útil desses dois vales divergiram apenas cerca de 4 milhões de anos atrás.

Pesquisas anteriores sobre a diversidade de plantas andinas se concentraram em espécies terrestres. No novo estudo, Bedoya e seus colegas acrescentam informações sobre a evolução das plantas aquáticas em uma área de alta diversidade.

“Os rios foram moldados pelos Andes e há plantas que só existem nos rios”, diz o cientista. “Para entender como se formou a flora das mais diversas áreas do mundo não podemos ignorar a água.”

Bedoya viajou para sua Colômbia natal, navegou e andou de caiaque para coletar 75 indivíduos de M. foeniculaceum e 40 de M. útil de 21 locais nos Andes e na Sierra Nevada de Santa Marta. Bedoya diz que muitas dessas coleções são novos registros.

“[Nossas coleções representam] mais de 50% de todos os maratro espécimes coletados desde 1802”, explica.

Parte da razão pela qual essas plantas que gostam de água podem estar mal representadas em herbários é porque a maioria dos botânicos não gosta de molhar os pés, explica Bedoya, parafraseando o botânico suíço Christopher DK Cook.

Ana Bedoya no rio Samaná Norte, no departamento colombiano de Antioquia, enquanto se prepara para coletar espécimes de maratro. Foto cortesia de Daniel Ocampo, Vencejo Films.

E não é apenas seu habitat úmido que impede os pesquisadores de estudá-los. Bedoya conta que, ao selecionar seus locais de estudo, optou por não visitar o Salto de Tequendama, localidade-tipo do M. foeniculaceum, pois agora está altamente poluído. As coisas também não estão boas no sul. Sua amostragem em Boyacá, na bacia do Orinoco, incluiu apenas dois indivíduos, em parte porque as populações de maratro estão desaparecendo rapidamente por causa da construção de usinas hidrelétricas, que desviam o fluxo do rio.

“O futuro dessas populações depende do futuro desses rios”, diz Bedoya.  

Boyacá também é especial em termos de ancestralidade porque os indivíduos coletados são misturados, o que significa que seu DNA compartilha partes com as duas espécies das duas bacias do norte: a Sierra Nevada de Santa Marta e a Magdalena.

“Isso é superinteressante porque descobrimos que não há fluxo gênico entre as bacias e a dispersão é muito limitada, então a questão é qual é a origem da população de Boyacá?” Bedoya se perguntou.

Mesmo quando sua amostragem foi limitada, suas análises filogenéticas e suas probabilidades de herança associadas mostram que esses híbridos resultam da fusão das duas linhagens ancestrais do norte, algo conhecido como evento de reticulação.

O grupo de pesquisadores sugere duas alternativas para explicar a identidade genética mista da população de Boyacá. Por um lado, é possível que sementes de populações do norte tenham sido transportadas pelo que um grupo de geólogos chamaram o Portal Transandino, uma rodovia fluvial que ligava as bacias do Orinoco e do Magdalena entre 13 e 4.1 milhões de anos atrás. Outra alternativa é que os pássaros podem ter dispersado as sementes pegajosas de ambas as espécies.

Bedoya é apaixonada por sua pesquisa e não se importa em molhar os pés; a água a transporta para um passado distante, no qual as plantas se aventuram em novos territórios.

“As informações contidas no DNA de uma planta que se coleta em um rio podem nos levar a gerar hipóteses de como a paisagem era diferente no passado”, diz ela.

ARTIGO DE PESQUISA:

Bedoya, AM, Leaché, AD e Olmstead, RG (2021), elevação andina, formação de bacias de drenagem e evolução de plantas que vivem em ecossistemas aquáticos de fluxo rápido no norte da América do Sul. New Phytologist. Manuscrito do Autor Aceito. https://doi.org/10.1111/nph.17649

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