História da Terra e Tectônica de Placas

Por que história sem tempo é só estória

Usar as relações evolutivas entre grupos de organismos para reconstruir a história de grandes áreas de endemismo. Aproveitando o rápido avanço metodológico em técnicas de reconstrução filogenética no decorrer da segunda metade do Século XX, o surgimento da biogeografia cladista em meados da década de 60 representou um salto à frente em relação à biogeografia descritiva que a antecedeu. O primeiro impulso se deu por uma adaptação simples do método filogenético a um contexto geográfico: por que não substituir as espécies, que representam os terminais de um cladograma, pelas áreas onde elas ocorrem? Em teoria, amostrando organismos filogeneticamente relacionados (por exemplo, pertencentes a um mesmo gênero, a uma mesa família, etc.) e abrangendo regiões geográficas que abriguem grupos exclusivos de espécies, as afinidades evolutivas entre as espécies poderiam fornecer indícios sobre a história geológica dessas regiões. Se o mesmo padrão evolutivo (cladogramas similares) for obtido estudando-se outros grupos de organismos, a inferência sobre eventos históricos que moldaram esse padrão poderia ser considerada mais forte.

Apesar da inovação introduzida ao campo da biogeografia, uma limitação importante deste método baseado quase exclusivamente na concordância entre topologias conduziu a biogeografia cladista a um período de estagnação cerca de duas décadas após sua formalização: a falta de informação temporal integrada aos cladogramas. Uma vez que cladogramas representam uma hipótese de relacionamento evolutivo entre os organismos amostrados, não considerando o tempo de divergência entre os terminais, cladogramas similares podem ser originados por eventos históricos tão distintos quanto um evento vicariante que segmentou a distribuição de uma linhagem ancestral no Eoceno (> 34 milhões de anos antes do presente) e um evento de dispersão e colonização de uma nova área, por exemplo, no Mioceno (< 23 milhões de anos antes do presente). Da mesma forma, a incongruência entre cladogramas não necessariamente significa que as distribuições atuais de grupos diferentes de organismos não tenham sido impactadas pelos mesmos eventos históricos. Eventos de dispersão recentes, assim como a extinção de linhagens em determinadas regiões geográficas de interesse, podem originar cladogramas que discordam quanto a uma hipótese biogeográfica em particular. À coincidência e à discordância entre cladogramas resultante da ausência de informação sobre o tempo aproximado em que cada episódio de divergência ocorreu Donoghue & Moore (2003) deram o nome de “pseudo-congruência” e “pseudo-incongruência”.

Vislumbrando um futuro promissor para o desenvolvimento de métodos que integrem o tempo às filogenias de organismos representando suas áreas de ocorrência, Donoghue & Moore (2003) sugeriram a adoção de técnicas preliminares simples para a escolha dos grupos de estudo (como a escolha de grupos com distribuição geográfica similar, e com idades semelhantes, estimadas de forma independente), para a inserção de dados temporais sobre filogenias (como a calibração por fósseis ou a utilização de dados moleculares para estimar o tempo relativo das divergências) e a adaptação de modelos já aplicados em estudos evolutivos (por exemplo, abordando a co-evolução entre parasitas e seus hospedeiros) em estudos biogeográficos. Apesar da controvérsia sobre a confiabilidade em métodos de datação e sobre a aplicação de modelos de evolução específicos a sistemas potencialmente muito dinâmicos, os autores consideram a integração do tempo à biogeografia um salto tão crucial quanto a integração dos métodos filogenéticos às questões biogeográficas foi no passado.

Panbiogeografia e o conceito de vicariância

O botânico italiano Leon Croizat (1894-1982) é uma figura controversa na história recente da biogeografia. Baseado na metáfora de que "a vida e a Terra evoluem juntas" - que significa que as barreiras geográficas e as biotas coevoluem - Croizat, que trabalhou por muito tempo na Venezuela, desenvolveu uma nova metodologia em biogeografia, a 'Panbiogeografia'. Esse método consiste basicamente em plotar distribuições de organismos em mapas e conectar as áreas de distribuições disjuntas ou localidades de coleta com linhas chamadas 'tracks'. Croizat encontrou que tracks de grupos diferentes e não relacionados muitas vezes eram coincidentes e chamou os tracks comuns a vários grupos de 'generalized tracks', que indicam a pré-existência de biotas ancestrais, que foram fragmentadas simultaneamente por mudanças climáticas ou tectônicas. A originalidade está na idéia de que os organismos dispersam (aumentam suas distribuições) naturalmente e depois se tornam geograficamente isolados por eventos históricos comuns, dando origem ao conceito de vicariância.

Alguns autores, principalmente os que perteciam à escola dispersalista, dominante na época, desprezaram as contribuições de Croizat, considerando-o idiossincrático ou excêntrico. Outros consideram Croizat como um dos pensadores mais originais da biologia comparativa moderna, sendo que suas contribuições colaboraram para a fundação de uma nova síntese entre as ciências da vida e as ciências da Terra. Tendo sido seguida pela sistemática filogenética, a panbiogeografia de Croizat foi central para o desenvolvimento da biogeografia cladista ou biogeografia de vicariância.

Assim, uma ênfase inicial em dispersão sobre uma Terra estável foi substituída por uma idéia de co-evolução entre a biota e uma Terra dinâmica, de modo que a diversificação (origem das espécies) se daria primordialmente por vicariância. Talvez agora a biogeografia esteja se aproximando de um meio termo, que procura entender a complexidade envolvida na evolução de biotas influenciadas tanto por eventos de vicariância quanto de dispersão. Isso só é possível devido à evolução de metodologias capazes de "inferir o passado", reconstruindo a história da vida na Terra de modo cada vez mais preciso.

ps. Para entender melhor esse debate é preciso reconhecer a diferença entre "dispersal" que significa dispersão por longa distância de modo estocástico; e "dispersion" que se refere à expansão das áreas de distribuição dos grupos ao longo do tempo.

Referências:

Parenti, L.R., Ebach, M.C. 2009 Comparative Biogeography: Discovering and Classifying Biogeographical Patterns of a Dynamic Earth (Species and Systematics). Univ. of California Press. Vejam comentários sobre esse livro recém publicado aqui.

Morrone JJ. 2000. Between the taunt and the eulogy: Leon Croizat and the panbiogeography. INTERCIENCIA 25: (1) 41-47.

Patterns and processes in riverine fish diversity: a macroecological approach (palestra do Dr Thierry Oberdorff)

O Dr. Thierry Oberdorff está visitando Manaus e o INPA e aceitou fazer uma palestra hoje, dia 13/11, às 14:00 no auditório do BADPI, CPBA.

O Dr. Thierry Oberdorff é cientista sênior do Institute for Development (IRD) e doutor em ecologia pelo Museu Nacional de História Natural-Paris (MNHN). Desenvolve pesquisas sobre padrões e processos em peixes de água doce em macroescala e os efeitos antropogênicos na estrutura e funcionamento das comunidades de peixes. Publicou mais de 50 trabalhos e cerca de 10 capítulos de livros sobre o assunto e é revisor de mais de 10 revistas científicas, entre elas a Ecology, Journal of Animal Ecology, Journal of Biogeography and Global Ecology and Biogeography.

A palestra dele versará sobre padrões em diversidade de peixes de água doce.

Patterns and processes in riverine fish diversity: a macroecological approach
Here I integrate the respective role of local, regional and continental factors in generating riverine fish diversity patterns, to develop a synthetic model of mechanisms generating these patterns. This framework allows diversity to be broken down into different components specific to each spatial scale, and to establish links between these components and the processes involved. This framework should help assessing current and future anthropogenic impact on riverine fish diversity.

Reunião 19/11 - PEDRO IVO - Donoghue and Moore 2003

Segue a referência para o artigo da reunião de 19/11:

Donoghue and Moore (2003). Toward an integrative historical biogeography. Integrative and Comparative Biology 43: 261-270.

Ele será apresentado pelo Pedro Ivo.

Um debate recente na literatura relacionado a análises filogeográficas está baseado no crescente número de estudos envolvendo modelagem de nicho. Com a disponibilização de modelos climáticos do último máximo glacial (LGM) e do último interglacial (LIG) diversos estudos têm tentado estimar a distribuição potencial de espécies Neotropicais nesses dois períodos. O problema é que esses estudos consistentemente mostram distribuições bastante restritas para as espécies das florestas Neotropicais no LGM, mas acontece que as análises filogeográficas desses mesmos grupos, também consistentemente, mostram clados bem definidos com origem anterior ao LGM (que data de apenas 21.000 anos atrás). Ou seja, apesar das alterações drásticas nos padrões de distribuição que teriam ocorrido no LGM, a diversidade que vemos hoje tem origem bem anterior a isso. O que teria gerado a diversidade então, se alterações tão drásticas no LGM não geraram? Ou, mais intrigante ainda, por que essas alterações no LGM não extinguiram grande parte da diversidade existente? O comentário do Townsend Peterson publicado no boletim da International Biogeography Society aborda, entre outras coisas, esse assunto. Talvez alguém se interesse em conduzir uma discussão sobre esse tema??

A roda (das rad)

http://www.dasrad.com/