A Orquestra da Biodiversidade: Investigando mudanças ao longo do tempo e do espaço nas interações entre plantas e polinizadores

As interações ecológicas são como uma dança fluída na natureza, em constante movimento, por vezes suave e sincronizada, por vezes vigorosa e desafiadora, revelando que fios de mudança tecem a harmonia da vida ao longo do tempo e do espaço. Uma forma de observar tais interações ecológicas é através de redes de interações. Essas redes representam as complexas interações entre diferentes espécies dentro de uma comunidade, onde as espécies são nodos, e esses estão conectados uns aos outros se interagem. Portanto, utilizar redes ecológicas nos permite visualizar interações - como aquelas entre plantas e seus polinizadores - e calcular uma série de métricas que nos ajudam a entender como as comunidades são montadas e quão vulneráveis elas são.

Tradicionalmente, os ecologistas tratavam essas redes de interações como se fossem entidades estáticas: eles amostravam durante um período específico e assumiam que essa seleção de interações ecológicas representava o passado, presente e futuro das interações em um determinado local. No entanto, sabemos que as interações ecológicas raramente se comportam dessa maneira; assim como as espécies, elas variam ao longo do tempo e do espaço. Isso fica evidente para nós cotidianamente, pois dependendo da época do ano, vemos que apenas alguns insetos estão ativos e que algumas plantas possuem flores. Ainda assim, se visitarmos outro local ou até o mesmo local em outro momento do ano, encontraremos outras espécies interagindo. Como resultado, os pesquisadores têm procurado maneiras de incorporar essas dinâmicas ao estudo de redes ecológicas, considerando que entender essas mudanças é crucial para prever e gerenciar a biodiversidade em nosso mundo, especialmente em tempos de mudanças climáticas. 

Com isso em mente, a Dra. Sandra Hervías-Parejo e seus colaboradores conduziram um estudo intrigante que empregou uma abordagem inovadora de redes de interações em múltiplas camadas levando em conta variações simultâneas ao longo do tempo e do espaço. Essas redes incorporam múltiplas camadas de interações, considerando diferenças na abundância das espécies ao longo do tempo e do espaço. Os nós e os links ainda estão presentes nessas redes, mas são divididos em camadas separadas, representando diferentes tipos de interações. Essas camadas podem ser usadas para representar diferentes formas de contatos, localizações espaciais, subsistemas ou períodos no tempo. As conexões entre os nós na mesma camada são chamadas de conexões intracamadas, enquanto as conexões entre nós em diferentes camadas são conexões intracamadas, enquanto as conexões entre os nós em diferentes camadas são conexões intercamadas. Essa nova abordagem promete muito para o estudo de interações ecológicas, reconhecendo que tais interações não ocorrem isoladamente dentro de um ecossistema, mas coexistem simultaneamente.

Durante a primavera de 2021, os autores realizaram cinco trabalhos de campo consecutivos (de março a julho de 2021) em três habitats diferentes na ilha de Menorca, no Mar Mediterrâneo. Eles selecionaram três locais na ilha com três habitats distintos e registraram as interações entre plantas e polinizadores ao longo dos cinco meses de amostragem. Além disso, eles contaram as flores em plantas individuais para estimar o número de flores abertas, flores observadas e flores tocadas por cada inseto floral visitante em transectos selecionados aleatoriamente em cada local de amostragem. Isso forneceu dados valiosos para estimar a abundância de espécies de plantas e a densidade de flores nas áreas respectivas.

Com base nos dados coletados, os pesquisadores construíram duas diferentes redes de múltiplas camadas: uma rede de múltiplas camadas temporal e uma rede de múltiplas camadas espacial. A rede espacial agrupou as interações em três camadas (uma camada para cada habitat), enquanto a rede temporal agrupou as interações em cinco camadas (uma camada para cada mês de amostragem). Essas redes permitiram a análise das interações dinâmicas entre as espécies ao longo do tempo e do espaço, proporcionando uma compreensão abrangente das relações ecológicas no ecossistema estudado. 

Uma das descobertas mais fascinantes dessa pesquisa é a significativa rotatividade de espécies e interações ao longo do espaço e do tempo. Enquanto a rotatividade de espécies era mais pronunciada ao longo do tempo, a rotatividade de interações era mais pronunciada no espaço. Isso significa que ao longo do tempo, houve uma maior mudança nas espécies presentes em diferentes períodos, enquanto ao se deslocar entre diferentes habitats (espaço), as interações entre espécies mostraram uma variação mais significativa. A rotatividade de espécies foi influenciada pela presença de espécies endêmicas, espécies com distribuição restrita e pelo período de floração das plantas. Por outro lado, a rotatividade de interações foi maior no espaço devido a diferenças na riqueza de espécies e fatores abióticos entre habitats. Em outras palavras, a variação das interações foi mais significativa quando diferentes habitats foram comparados devido às condições únicas que cada habitat oferecia em termos de diversidade de espécies e fatores ambientais. Isso sugere que os polinizadores têm uma adaptabilidade estratégica, ajustando suas interações a diferentes cenários ecológicos.

O estudo também revelou que a contribuição de plantas e polinizadores para a estrutura da rede varia de acordo com o componente em consideração. Enquanto as espécies de plantas desempenhavam um papel crucial na manutenção da coesão das redes espaciais, a importância dos polinizadores estava correlacionada com ambas as escalas. Esse resultado representa, pelo menos em parte, que as interações entre plantas e polinizadores são consequência de encontros aleatórios entre eles. E isso é ainda mais reafirmado quando olhamos para a versatilidade das espécies. A versatilidade das espécies de plantas está positivamente relacionada com o número de flores na rede espacial. Isso ocorre porque, em ambientes com recursos limitados, como ilhas, os polinizadores consomem os recursos disponíveis sem se especializarem. Em contraste, a versatilidade dos polinizadores está positivamente relacionada com a sua abundância. Isso se deve principalmente a três espécies de abelhas (Andrena ovatula, Anthophora plumipes e Anthophora subterranea) e insetos da ordem Thysanoptera, que compartilham o maior número de parcerias com outras espécies, tanto em termos de tempo quanto de espaço, atuando assim como conectores espaciais e temporais nas redes de interação entre plantas e polinizadores.

O estudo também revelou que as redes temporais exibiam um maior número de módulos (ou seja, grupos interconectados de espécies) em comparação com as redes espaciais. Isso implica que as espécies em redes espaciais podem manter interações consistentes enquanto também encontram parceiros confiáveis em diferentes habitats. Como resultado, elas desempenham um papel vital como conectores que unem diferentes camadas espaciais. Além disso, a adaptabilidade tanto das plantas quanto dos polinizadores em redes temporais foi particularmente notável. A troca de espécies entre módulos nessas redes sugere um nível maior de flexibilidade e resiliência entre esses organismos, aumentando sua capacidade de prosperar em várias condições ambientais. 

Além disso, o agrupamento de polinizadores de diferentes grupos funcionais indica sua forte associação uns com os outros. Isso destaca a importância da presença de espécies específicas em diferentes habitats e durante diferentes períodos de amostragem para a sustentação dessas redes. Essas associações vão além de traços meramente morfológicos ou relacionados a espécies e contribuem significativamente para o equilíbrio e estabilidade ecológica desses sistemas. 

Diante de todos esses resultados fascinantes, este estudo oferece insights valiosos sobre a natureza dinâmica das interações entre plantas e polinizadores e destaca a importância de considerar tanto as escalas espaciais quanto temporais. Compreender os padrões comuns e os impulsionadores dessas interações se torna crucial à medida que as mudanças globais continuam a afetar os ecossistemas. Essas descobertas enfatizam que os curtos períodos de floração podem limitar a disponibilidade de parceiros para plantas e polinizadores, uma vez que o tempo é uma questão importante para o encontro entre dois possíveis parceiros de interação, e isso pode levar a uma redução na reprodução se os polinizadores não estiverem disponíveis durante esse período.  

No entanto, a notável flexibilidade observada na troca de parceiros de interação sugere um certo nível de adaptabilidade. Ainda resta saber como o volume de interações e a reconfiguração afetam as consequências ecológicas e se as espécies experimentam outros efeitos adversos. Olhando para o futuro, essa pesquisa enfatiza a necessidade de considerar diferenças espaço-temporais no uso de recursos para melhorar nossa compreensão das interações mutualísticas. Aprofundando nossa compreensão dessas dinâmicas, podemos conservar melhor e proteger redes vitais de plantas e polinizadores e os ecossistemas que eles sustentam, garantindo a resiliência da orquestra natural que impulsiona nosso planeta. 

LEIA O ARTIGO:
Hervías‐Parejo, S., Colom, P., Beltran Mas, R., E. Serra, P., Pons, S., Mesquida, V., & Traveset, A. (2023). Spatio‐temporal variation in plant–pollinator interactions: a multilayer network approach. Oikos, E09818. https://doi.org/10.1111/oik.09818

Tradução para o português por Victor HD Silva.

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Victor H. D. Silva é um biólogo apaixonado pelos processos que moldam as interações entre plantas e polinizadores. Atualmente, ele está focado em compreender como as interações entre plantas e polinizadores são influenciadas pela urbanização e como tornar as áreas verdes urbanas mais amigáveis aos polinizadores. Para obter mais informações, siga-o no Twitter: @another_VDuarte