As flores de joias espalharam-se do deserto do sudoeste para a Califórnia nos últimos milhões de anos, estabelecendo-se em lugares que pareciam lares, de acordo com um novo estudo de Bontager e colegas. O trabalho, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, mostra que a capacidade de plantas e animais de se adaptarem às mudanças climáticas pode ser mais limitado do que parece. Parece que o que parece adaptação climática pode na verdade ser uma construção de nicho, de modo que as plantas criem condições familiares em vez de evoluir para tolerar um nicho expandido. Isso desafia a suposição de que espécies que ocupam diferentes regiões geográficas desenvolveram diferentes tolerâncias climáticas.
“Sinceramente, fiquei surpresa”, disse Sharon Strauss, Professora Emérita do Departamento de Evolução e Ecologia e autora correspondente do artigo. “Eles não evoluíram tanto quanto se poderia imaginar.” O estudo também demonstra o importante papel dos herbários — coleções de plantas prensadas e secas — pode desempenhar na pesquisa ecológica.
Strauss, pesquisador de pós-doutorado Megan Bontrager e colegas usaram cerca de 2,000 espécimes de 14 espécies de flores-joias de o Consórcio de Herbários da Califórnia, um recurso online que se baseia em várias coleções de plantas, incluindo Herbário próprio da UC DavisA maioria das flores-joia são plantas anuais que germinam com as primeiras chuvas significativas da estação. Ao reconstruir as condições climáticas locais para cada espécime, os pesquisadores puderam estimar quando a planta germinou a partir da semente e por quanto tempo ela estava crescendo antes de ser coletada.
Com base no clima médio ao longo de um ano, alguns flor de joia Algumas espécies vivem em áreas muito mais frias e úmidas do que outras. Mas quando a equipe observou o clima local na época em que as plantas cresciam acima do solo, surgiu um panorama diferente. Os ambientes em que as plantas crescem passavam o tempo eram geralmente mais quentes e secos do que os arredores.
“Se você observar o clima anual, pensaria que elas divergiram bastante, mas, na verdade, as espécies são boas em rastrear épocas e áreas mais quentes e secas”, disse Strauss. Por exemplo, as plantas podem preferir encostas mais ensolaradas e voltadas para o sul. No extremo norte de sua distribuição, flores de joias são encontrados em áreas com solos mais secos.
A pesquisa mostra como o clima "vivido" pode ser diferente do clima anual quando as plantas aproveitam microclimas ou refúgios, ou usam estratégias como alterar o tempo de germinação ou floração. Essa descoberta tem implicações para o planejamento da conservação.
Se as flores-de-joia estão encontrando nichos locais em ambientes, os modelos de distribuição de espécies baseados em dados climáticos anuais podem superestimar drasticamente as tolerâncias climáticas das espécies. As populações locais podem exigir circunstâncias locais muito específicas, o que significa que o desenvolvimento próximo pode levá-las à extinção em vez de lhes dar espaço para escapar. No caso das flores-de-joia, que possuem várias espécies ameaçadas de extinção, isso sugere que estratégias de conservação deve se concentrar na proteção de condições sazonais específicas e microrefúgios.
Para as flores-joia, esse conservadorismo também pode explicar por que eles podem crescer em solos serpentinos, solos derivado de rocha intemperizada que são hostis à maioria das plantas. Essa adaptação seria uma resposta à permanência no mesmo nicho climático. Um artigo de Qiao e colegas argumentou recentemente que a incapacidade de algumas plantas de se adaptarem pode, surpreendentemente, ser um motor da evolução. O que parece ser um paradoxo se deve ao fato de que o conservadorismo de nicho significa que as populações se fragmentam e ficam isoladas, deixando-as evoluir à sua própria maneira, em comparação com seus parentes distantes.
Os autores ressaltam que sua metodologia permite aos cientistas adotar uma abordagem mais sofisticada para o clima. Uma semente é provavelmente muito mais resistente do que uma muda, portanto, as temperaturas de inverno e as temperaturas médias podem ser muito menos importantes do que as temperaturas sazonais em torno da germinação. Herbários, onde a fenologia e o estágio de crescimento das plantas são preservados, juntamente com a data e o local da coleta, podem fornecer os dados necessários para essa análise mais aprofundada do clima. Em seu artigo, os autores citam alguns exemplos.
Para a planta anual Molusco verticillata, modelos de distribuição de espécies construídos a partir de registros climáticos de coleções de espécimes de herbário por mês e ano foram mais precisos na previsão de ocorrências espaciais do que aqueles que usaram preditores climáticos médios de longo prazo. Os modelos sazonais também ocorrências melhor previstas de mostarda invasiva Capsella bursa-pastoris na faixa de novidades do que modelos de nicho anuais.
Este estudo ressalta a importância dos herbários para a compreensão das respostas das espécies às mudanças ambientais. A combinação de espécimes centenários com bancos de dados climáticos modernos pode revelar um conservadorismo de nicho enigmático que poderia ser mascarado por análises climáticas anuais. Nos acervos de herbários, como coleções de história natural, que fornecem uma profundidade temporal e uma compreensão das espécies que não podem ser obtidas apenas com estudos de campo.
LEIA O ARTIGO
Bontrager, M., Worthy, SJ, Cacho, NI, Leventhal, L., Maloof, JN, Gremer, JR, Schmitt, J. e Strauss, SY (2025) “Espécimes de herbário revelam um nicho climático sazonal restrito, apesar dos climas anuais divergentes em um clado de flores silvestres,” Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América, 122(28), p. e2503670122. Disponível em: https://doi.org/10.1073/pnas.2503670122.
Comunicado de imprensa original: Eurekalert.
Imagem de capa: Streptanthus breweri CC-BY Chloe e Trevor Van Loon/iNaturalist. Você pode encontrar o blog naturalista de Chloe Van Loon em https://chloevanloon.com/blog/.
