O que torna uma planta rara ou abundante? Heo e seus colegas estão de olho em um assunto intrigante – o complexo Hart's Tongue Fern (HTF). Esta pesquisa, publicada no Annals of Botany, lança nova luz sobre como as mudanças globais no clima e no uso da terra moldam a abundância e a distribuição desse complexo de samambaias, que compreende cinco espécies geograficamente segregadas. Suas descobertas servem como modelo para entender dinâmicas semelhantes em outras espécies de plantas e ecossistemas.
A samambaia língua de Hart, cientificamente conhecida como Escolopendrium Asplenium, é uma espécie distinta de samambaia devido à sua estrutura foliar única. Ao contrário de muitas samambaias com folhas complexas e divididas, a samambaia língua de Hart tem folhas simples e não divididas que são longas, planas e parecem com a língua de um cervo ou cervo.
A samambaia língua de Hart é principalmente em regiões de clima temperado, como a Europa, mas também em certas áreas da América do Norte, Leste Asiático e Nova Zelândia. Prefere habitats úmidos e sombreados e geralmente cresce em solos ricos em calcário, como os encontrados em desfiladeiros, ravinas ou afloramentos rochosos.
Do ponto de vista científico, a samambaia-língua de Hart é interessante por ser uma samambaia integrações, o que significa que inclui vários espécies intimamente relacionadas que podem fornecer informações sobre biologia evolutiva, adaptação de espécies e os impactos das mudanças climáticas na biodiversidade.

Além disso, a samambaia língua de Hart tem um nicho ecológico relativamente estreito, o que a torna mais sensível às mudanças ambientais. Essa especificidade significa que pode servir como uma “espécie indicadora”, o que significa que a saúde e a abundância dessa samambaia podem fornecer aos cientistas pistas valiosas sobre a saúde geral dos ecossistemas que habitam. Em seu artigo, Heo e colegas escrevem:
As samambaias, muitas vezes consideradas bioindicadoras, são particularmente sensíveis às condições ambientais. Correlações claras entre a abundância local e as condições climáticas foram relatadas para várias espécies de samambaias.Kessler et ai., 2011; Pouteau et ai., 2016; de Gasper et ai., 2021; Bonari et ai., 2022), e sua vulnerabilidade a ameaças antropogênicas também tem sido amplamente reconhecida (juiz et ai., 2011; Marina et ai., 2011; Brummitt et ai., 2016). No entanto, a heterogeneidade espacial da abundância local no complexo HTF sugeriu um papel potencial para fatores regionais ou locais em seus padrões de abundância. Sistemas hierárquicos de controle ambiental provavelmente determinam padrões de abundância, de modo que as dinâmicas climáticas e de uso da terra agem globalmente, mas são moduladas por determinantes de escala regional a local, como topografia, geologia e microclima, que operam em escalas cada vez mais refinadas.Howard, 2015).
Ei et ai. 2023
É essa interação entre fatores globais e locais que Heo e seus colegas queriam entender. Para entender, eles usaram uma abordagem como olhar para um mapa-múndi dividido em uma grade, onde cada célula tem 100 km por 100 km, para entender a distribuição e a abundância dessa espécie de planta em cada região.
Os pesquisadores coletaram dados sobre o número de populações de samambaias em cada célula da grade. Eles então usaram informações sobre o meio ambiente, como clima, condições do solo, paisagem e impactos humanos, para explorar o que poderia afetar onde e com que densidade essas samambaias são encontradas.
Uma parte do estudo também foi sobre a compreensão de como as mudanças ambientais (como a mudança climática) podem afetar o local onde essas plantas podem crescer. Eles usaram modelagem de computador sofisticada para simular condições climáticas passadas e futuras e entender como os habitats adequados das plantas poderiam ter mudado. Eles combinaram essas informações com um exame dos esforços de conservação. Eles calcularam quanto de cada região estava dentro de áreas protegidas e usaram isso como um substituto para estimar o impacto das mudanças induzidas pelo homem na distribuição das plantas.
Heo e seus colegas fizeram um estudo de caso das populações de samambaias nos EUA. Aqui, os pesquisadores analisaram dados de longo prazo, coletados ao longo de um século, para ver como o número de samambaias mudou ao longo do tempo e se isso poderia estar relacionado às mudanças climáticas ou às atividades humanas.
Para entender como esses diferentes fatores podem influenciar a abundância de samambaias em uma região, os pesquisadores usaram um modelo estatístico chamado árvore de regressão impulsionada. Ele pode lidar com relacionamentos complexos entre fatores e é bom em gerenciar dados ruidosos.
Não foi apenas uma perda de habitat que Heo e seus colegas procuraram. Eles também procuraram “pontos quentes” – áreas onde essas plantas eram particularmente abundantes, pois poderiam ser importantes para a sobrevivência da espécie.
Os resultados da pesquisa ilustram que o complexo de samambaias de língua de Hart prefere condições bioclimáticas específicas, sendo mais abundante em florestas temperadas de folhas largas e mistas espalhadas por regiões do Hemisfério Norte. A distribuição desigual desses habitats explica o padrão de abundância global disperso das samambaias de língua de Hart.
A pesquisa também revelou que a mudança climática está causando uma mudança nos padrões de abundância da samambaia-língua de Hart, com populações tropicais diminuindo e populações de latitudes mais altas aumentando desde o Último Máximo Glacial, cerca de 21,000 anos atrás. O efeito de decaimento da distância indica que as populações em latitudes mais baixas enfrentam uma pressão de extinção mais forte, explicando a raridade de dois táxons do sul.

Outro fator global significativo são as mudanças no uso da terra devido a ameaças antropogênicas. No entanto, esses efeitos variam regionalmente, provavelmente devido aos diferentes níveis de proteção do habitat. As samambaias do leste asiático são encontradas principalmente em regiões altamente protegidas, sugerindo que áreas menos protegidas sofreram extinção local devido ao uso intensivo da terra.
Fatores regionais também desempenham um papel vital nos padrões de abundância da samambaia-língua de Hart. Por exemplo, na Europa, a sazonalidade da precipitação é o principal determinante dos padrões de abundância, enquanto, no leste da Ásia, a heterogeneidade espacial da precipitação, temperatura e rugosidade do terreno são influenciadores significativos.
O estudo também observou tendências nos últimos 100 anos, demonstrando uma mudança para o norte das populações de samambaias nos EUA, com aumentos no norte e reduções no sul. Curiosamente, as populações sob a proteção de autoridades de conservação mostraram tendências crescentes em comparação com as populações desprotegidas na mesma latitude.
O artigo destaca como a mudança climática está mudando os habitats ideais para essas samambaias dos trópicos para latitudes mais altas – áreas mais distantes do equador. Isso significa que, à medida que o clima da Terra muda, os lugares onde essas samambaias normalmente crescem e florescem também estão mudando, o que pode afetar a sobrevivência futura da espécie.
Atividades humanas também desempenham um papel significativo, principalmente no que diz respeito às áreas protegidas, onde a atividade humana é limitada para proteger a vida selvagem. A América do Norte teve a maior proporção de populações de samambaias expostas a baixos níveis de proteção, enquanto o leste da Ásia teve a maior proporção em áreas altamente protegidas. Todas as populações de samambaias na Nova Zelândia estão sob proteção intermediária.
A pesquisa enfatiza a complexidade dos fatores que afetam a distribuição e sobrevivência de espécies como as samambaias de língua de Hart. Isso mostra que ambos a mudança climática e a atividade humana podem impactar significativamente essas plantas, indicando a importância de medidas de proteção e manejo cuidadoso da terra na preservação da biodiversidade.
As descobertas são importantes não apenas para as espécies de samambaias estudadas, mas potencialmente para outras espécies de plantas, já que muitas são afetadas de forma semelhante pelas condições climáticas e pela atividade humana. No entanto, como destaca o estudo, os impactos exatos podem variar muito dependendo dos fatores ambientais específicos de cada local. Isso reforça a ideia de que não existe uma abordagem 'tamanho único' para a conservação – as estratégias devem ser projetadas com um profundo entendimento de cada região e das características e necessidades únicas das espécies.
LEIA O ARTIGO
Heo, N., Leopold, DJ, Lomolino, MV, Yun, S. e Fernando, DD (2023) “Global and regional drivers of abundance patterns in the hart’s tongue fern complex (Aspleniaceae)" Annals of Botany, 131(5), pp. 737–750. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcac129.
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