Experimento de 30 anos nas Ilhas Koster mostra o bígaro áspero (Littorina saxatilis) evoluir

Cientistas conseguiram observar uma espécie animal a evoluir diante dos seus olhos num experimento fascinante que se estendeu por 30 anos.

A espécie em foco é o bígaro áspero (Littorina saxatilis), um pequeno caracol marinho comum em litorais do Atlântico Norte. Ele ocorre também nas Ilhas Koster, na Suécia, e nas pequenas ilhotas rochosas da região. Em 1988, uma floração de algas tóxicas devastou grandes parcelas das populações desses caracóis.

O experimento de 30 anos nas Ilhas Koster com o bígaro áspero (Littorina saxatilis)

Esse episódio letal acabou criando as condições ideais para um teste evolutivo de longo prazo. Em 1992, Kerstin Johannesson, ecóloga marinha da Universidade de Gotemburgo, reintroduziu 700 caracóis numa dessas ilhotas rochosas, onde a população local havia sido completamente eliminada.

A reposição, porém, não foi uma simples “devolução” dos mesmos caracóis que viviam ali antes. Johannesson transplantou indivíduos de um ecótipo diferente - moldado por um habitat distinto - para verificar se, com o passar do tempo, eles desenvolveriam as características típicas dos antigos habitantes da ilhota.

Ao longo de várias dezenas de gerações, os novos colonizadores seguiram uma trajetória evolutiva notavelmente parecida com a dos seus predecessores, determinada pelo mesmo ambiente. Os pesquisadores conseguiram antecipar com precisão mudanças na aparência e no material genético dos animais, oferecendo um exemplo particularmente claro de evolução em ação.

Ecótipos Caranguejo e Onda: pressões ambientais diferentes, formas diferentes

Na área das Ilhas Koster, L. saxatilis aparece em alguns ecótipos, definidos pelas pressões ambientais a que cada população está sujeita. O chamado ecótipo Caranguejo vive em locais onde caranguejos os predam; por isso, tende a ser mais cauteloso e apresenta conchas maiores e mais espessas, sem padrões, com uma abertura relativamente menor.

Já o ecótipo Onda ocorre sobre rochas fora do alcance de caranguejos, mas exposto ao impacto das ondas. Esses caracóis são muito mais ousados e menores, com conchas mais finas e com padrões, além de aberturas relativamente maiores.

Antes de 1988, quem ocupava a ilhota rochosa usada no experimento era o ecótipo Onda. Trata-se de um trecho de rocha com apenas três metros (cerca de 9,8 pés) de comprimento. Depois que a floração de algas os extinguiu naquele ponto, Johannesson e a sua equipa substituíram a população por caracóis do ecótipo Caranguejo, justamente para testar se eles acabariam evoluindo e passando a lembrar os caracóis do ecótipo Onda.

O que foi monitorado: aparência, variabilidade genética e inversões cromossômicas

A equipa acompanhou três conjuntos de mudanças. O primeiro foi o aspeto externo: esperava-se que a média de comprimento, espessura, cor, presença de padrões e estrias (relevos) das conchas migrasse do padrão do ecótipo Caranguejo para o padrão do ecótipo Onda.

Essas alterações visíveis - os fenótipos - surgiram com relativa rapidez, já que esses caracóis se reproduzem a um ritmo de uma a duas gerações por ano. As conchas deixaram de ser uniformemente bege e passaram a exibir uma gama mais ampla de cores; ficaram mais finas e lisas; apresentaram aberturas mais amplas; e as pontas tornaram-se menos afiadas.

Além do fenótipo, os pesquisadores avaliaram a variabilidade genética (a probabilidade de determinadas variantes ocorrerem em posições específicas do genoma) e mudanças genéticas maiores, conhecidas como inversões cromossômicas. Conforme previsto, ambos os indicadores se afastaram do padrão original do ecótipo Caranguejo e começaram a se aproximar do que se via numa população vizinha do ecótipo Onda.

Por que a evolução foi tão previsível nesse caso

Segundo a equipa, a previsibilidade da evolução observada resulta de alguns fatores. Para começar, as características “necessárias” já existiam no genoma do ecótipo Caranguejo, ainda que em baixas frequências. Além disso, caracóis do ecótipo Onda de uma população a apenas 160 metros (cerca de 525 pés) de distância podem ter sido levados até a ilhota e contribuído com genes para a nova população.

Esses caracóis, portanto, estavam em boa posição para se ajustar a um ambiente em mudança - mas nem todos os animais têm a mesma vantagem.

“Nem todas as espécies têm acesso a grandes reservatórios genéticos, e evoluir novos traços do zero é tediosamente lento”, afirma Anya Westram, coautora correspondente do estudo.

“A adaptação é muito complexa e o nosso planeta também está enfrentando mudanças complexas, com episódios de condições climáticas extremas, mudança climática avançando rapidamente, poluição e novos parasitas. Talvez esta pesquisa ajude a convencer as pessoas a proteger uma gama de habitats naturais, para que as espécies não percam sua variação genética.”

A pesquisa foi publicada na revista Avanços da Ciência.