Era agosto de 2017, alguns dias antes de um furacão catastrófico varrer o pequeno arquipélago de ilhas Turcas e Caicos, no Caribe, e alguns moradores estavam tristemente despreparados. Enquanto os ilhéus estavam ocupados equipando casas ou voando para fora do país, muitos dos lagartos endêmicos da ilha não possuíam o talento evolucionário para lidar com o dilúvio que se aproximava.
Colin Donihue, um pós-doutorado da National Science Foundation na Universidade de Harvard, e seus colegas acabaram de concluir um estudo em que filmaram, capturaram e mediram anoles de Turks e Caicos em um esforço para ver se uma erradicação planejada de ratos negros invasivos as ilhas teriam algum efeito no comportamento e nos corpos dos lagartos.
Tudo correu conforme o planejado até quatro dias depois que Donihue partiu. O furacão Irma atingiu Turks e Caicos antes de seguir para noroeste, para atacar o continente da Flórida. Em seguida, sua trilha devastadora foi seguida duas semanas depois pelo furacão Maria, que causaria estragos em Porto Rico e Dominica.
O pesquisador ficou imediatamente preocupado com os colegas que trabalhavam em outros aspectos do projeto de erradicação de ratos. Mas depois que as ameaças iniciais acabaram, seus pensamentos se voltaram para a ciência - a pesquisa de lagartos que ele ajudara a conduzir dias antes apresentava uma rara oportunidade de determinar não apenas quais eram os efeitos das tempestades na população de lagartos, mas quais características melhor equipavam os lagartos para sobreviver a tempestade.
"Percebemos que estávamos em uma posição única, tendo os últimos olhos sobre esses lagartos", diz ele. Seis semanas depois de Donihue partir, ele estava de volta à ilha repetindo suas medições de lagarto.
A localização de Pine Cay e Water Cay no que diz respeito aos furacões Irma e Maria. Em 8 de setembro de 2017, o furacão Irma atingiu diretamente Turks e Caicos (círculo preto). Duas semanas depois, em 22 de setembro, o arquipélago das Índias Ocidentais foi atingido novamente, desta vez pelo furacão Maria. (Donihue et al. Dados do mapa: Google, © 2018 DigitalGlobe) Ele e seus colegas descobriram que muitos dos lagartos não sobreviveram à tempestade, e aqueles que provavelmente o fizeram graças às principais diferenças em suas proporções corporais.
Enquanto outras pesquisas analisaram os efeitos que os furacões tiveram em animais como pássaros, sapos e primatas, eles lidam principalmente com as conseqüências, já que é difícil para os pesquisadores prever o caminho das futuras tempestades. Donihue diz que este novo estudo, publicado hoje na revista Nature , é um primeiro olhar de um antes e depois de traços físicos de uma população.
"O que documentamos é um forte caso de seleção natural devido ao furacão", diz Donihue.
Em ambas as viagens, eles conduziram a pesquisa percorrendo transectos através de duas pequenas ilhas em Turks e Caicos - Pine Cay e Water Cay. Eles pegariam lagartos ao longo dessas trilhas usando postes longos equipados com nós deslizantes no final. Na primeira viagem, eles levaram cerca de 70 lagartos de volta ao laboratório e mediram suas várias partes do corpo.
Os lagartos Anolis têm blocos de papel especializados que permitem que eles se apeguem a superfícies lisas. Os pesquisadores tiraram fotos macro das almofadas e mediram sua área de superfície. Eles descobriram que os blocos de notas dos lagartos sobreviventes após o furacão eram significativamente maiores do que os de antes. (Colin Donihue) Na viagem de volta, Donihue diz que testemunhou uma devastação significativa, tanto nas estruturas humanas como nas árvores e no deserto, com telhados arrancados de casas, árvores derrubadas e vegetação despojada de suas folhas. Os pesquisadores trabalharam muito mais duro para capturar lagartos suficientes devido a uma relativa escassez de anolis, mas acabaram tendo mais de 90.
Em média, eles descobriram que os sobreviventes eram menores e tinham características físicas diferentes.
As almofadas de dedos em suas patas dianteiras eram cerca de 9% maiores, enquanto as almofadas das costas eram cerca de 6% maiores. Donihue diz que as almofadas dos dedos dos pés maiores seriam críticas, pois os apêndices semelhantes a lagartixas lhes permitiriam uma melhor aderência aos galhos ou folhas em face dos ventos em nível de furacão.
Os cientistas descobriram que as patas dianteiras dos sobreviventes eram em média 2% mais longas, mas ficaram surpresas ao descobrir que as patas traseiras eram cerca de 6% mais curtas.
Para descobrir por que, eles realizaram outra experiência nos anoles capturados para ver suas estratégias de sobrevivência. Eles soltam ventos em nível de furacão usando um soprador de folhas em anoles de captura em um poleiro de madeira semelhante a um galho de árvore. Os lagartos primeiro colocaram o poleiro entre si e o vento, em seguida, simplificaram seu corpo para obter a menor exposição ao vendaval artificial. Colocaram os braços perto do corpo e abaixaram a cabeça, mas os pesquisadores notaram que as patas traseiras estavam visivelmente expostas à força total do vento.
“À medida que a velocidade do vento aumentava cada vez mais, essas patas traseiras pegavam mais e mais vento, agindo como velas, até que finalmente os membros posteriores foram arrancados do poleiro”, diz Donihue.
(Nenhum lagarto foi prejudicado neste experimento e todos foram liberados para o ponto de captura original.)
Os ânoles se seguravam com os membros da frente por um tempo antes de serem empurrados para uma parede acolchoada atrás. “Nenhum lagarto foi ferido, todos foram devolvidos ao ponto de captura”, enfatiza Donihue, mas acrescenta que, durante o furacão, os lagartos com patas traseiras maiores provavelmente teriam sido levados para o mar.
Ele diz que é possível que alguns lagartos com essas características tenham sido soprados para os pays Pine e Water durante as tempestades, mas é improvável. "Esta é a seleção natural em ação", diz ele.
Ainda fotos mostrando o comportamento dos lagartos em altas condições de vento simuladas (Colin Donihue) Martha Muñoz, professora de biologia do Instituto Politécnico da Virgínia e da Universidade Estadual que estuda lagartos e salamandras, diz que o estudo é empolgante e “muito legal”, pois mostra um exemplo de evolução ocorrendo em tempo real - algo que a comunidade científica não achou possível com vertebrados até que um estudo publicado em 2006 mostrou como a seca pode afetar a seleção natural entre os tentilhões de Darwin.
"Acho que enriquece nossa compreensão de como os organismos respondem e são impactados pelas pressões seletivas contemporâneas", diz Muñoz, que não esteve envolvido no estudo de Donihue.
Donihue diz que mais pesquisas devem ser realizadas para ver se essa seleção natural se estenderá à próxima geração de anoles turcos e caicos, mas Muñoz não ficaria surpreso em ver uma capacidade de apego aprimorada nos lagartos avançando.
"A evolução nos choca com a rapidez que pode ser", diz ela. "Você só precisa de uma geração para observar a evolução que ocorre mesmo em vertebrados."
Donihue acredita que é possível que os anoles recuperem suas patas traseiras maiores, pois no dia-a-dia, esse traço os ajuda a pular para evitar predadores ou capturar presas.
"Eles estão nesse constante feedback em seu ambiente", diz ele, acrescentando que aqueles adaptados a algumas condições podem não ser capazes de sobreviver a outros.
David Spiller, cientista do projeto da Universidade da Califórnia, em Davis, que esteve envolvido em um estudo sobre os efeitos dos furacões Irene em 2011 e Sandy em 2012 sobre os níveis populacionais de anolis sagrei em pequenas ilhas nas Bahamas, preocupações que as mudanças climáticas podem impactar negativamente esse feedback se os furacões se tornarem mais freqüentes e cada vez mais destrutivos como previsto.
“Se os distúrbios se tornarem ainda mais frequentes, as espécies não serão tão adaptadas ao seu ambiente”, diz Spiller, que não esteve envolvido no estudo de Donihue. "Isso os mantém fora de equilíbrio."
Muñoz concorda: "E se as características que permitem que você sobreviva a um grande impacto estejam em conflito com as características que normalmente estão sob seleção por outras razões?"
