A regra da ilha

Um pedaço de terra cercado por água e… mistério! As ilhas, pouco exploradas e afastadas do nosso mundo – ou melhor, do nosso continente –, sempre trazem a impressão do desconhecido. Será mesmo desabitada? Quais espécies podem ser encontradas ali? São perguntas irresistíveis diante de uma paisagem insular.

Partindo dessa relação de desafio que as ilhas trazem ao imaginário popular, a literatura de ficção se apropriou diversas vezes desses lugares para fantasiar o hábitat de animais gigantes. O imenso gorila King Kong, do autor inglês R. Edgar Wallace (1875-1932), por exemplo, vive na ilha da Caveira. O parque dos dinossauros, do americano Michael Crichton (1942-2008), é localizado na ilha Nublar.
 

Nanismo e gigantismo

Mas, voltando aos fatos científicos, o processo de evolução em ilhas parece ser diferente do que se observa em ambientes continentais. A ‘regra insular’, também conhecida como ’regra da ilha’, diz respeito à tendência evolutiva de populações animais que colonizam ilhas. Nesses ambientes, espécies de grande porte tendem ao nanismo,  ao passo que espécies de pequeno porte tendem ao gigantismo!

Tal fenômeno é tido como consequência de pressões seletivas que os animais encontram nas ilhas, principalmente, a quantidade limitada de recursos. Nessas condições, ocorre, em geral, o aumento da competição entre organismos da mesma espécie. E aqueles mais aptos a sobreviver podem ser os que apresentem tamanhos acima ou abaixo da média original da população colonizadora. Se há poucos recursos alimentares, um animal grande pode ter dificuldades para manter seus níveis energéticos, o que favorece os organismos menores. Porém, se nessa espécie há disputas físicas por recursos, os organismos maiores terão mais chances de sobreviver.


A ‘regra da ilha’: da colonização até a formação de novas
espécies (especiação). (gráfico: Luiz Baltar)

Embora a evolução não seja um processo previsível, observações de pesquisadores realizadas desde as viagens, em 1859, do naturalista britânico Charles Darwin (1809-1882) até os dias atuais têm sustentado o fenômeno da ‘regra insular’. Apesar de o status de ‘regra’ ser considerado superlativo para esse fenômeno, muitos exemplos, atuais e fósseis, são reconhecidos em diversos grupos de vertebrados.

O dragão-de-komodo talvez seja o caso mais conhecido. Trata-se da maior espécie de lagarto existente, com até 3 metros de comprimento. A espécie, originária do continente australiano, desenvolveu o gigantismo após se estabelecer em ilhas da Indonésia. Outro exemplo é o Homo florensis, espécie fóssil de hominídeo que também habitava ilhas da Indonésia. No entanto, ao contrário do dragão-de-komodo, o H. florensis é uma espécie anã, com média de 1 m de altura para indivíduos adultos! É um tamanho inferior ao dos pigmeus, que atualmente vivem na África. 

Ilhas são definidas como porções de ambiente terrestre cercadas por água. E, com essa definição, logo vem à mente a imagem de uma ilha no meio do mar. No entanto, outros ambientes podem apresentar as mesmas características ecológicas encontradas em ilhas oceânicas. Por isso, são considerados ‘ilhas funcionais’.

Imagens da bromélia Portea petropolitana no Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora (MG). À direita, um pesquisador coleta amostras de água retida entre as folhas da bromélia. (foto: Vítor Ribeiro Halfeld)

As bromélias-tanques são exemplos de ilhas funcionais. Essas plantas são capazes de armazenar água da chuva entre suas folhas. E algumas delas são tão grandes que podem armazenar dezenas de litros, criando um verdadeiro ambiente aquático onde vivem diversos micro-organismos e animais, como insetos, crustáceos e até anfíbios. Assim, fica fácil perceber que as bromélias podem ser verdadeiras ilhas de água doce no ambiente terrestre.

Com tantas semelhanças ecológicas, muitos pesquisadores utilizam essas bromélias para testar teorias sobre a ecologia de animais em ilhas. Mas será que o gigantismo insular pode ocorrer em bromélias da mesma forma que ocorre em ilhas oceânicas?

 

Um gigante nas bromélias

Desde o ano de 2003, o pesquisador alemão Willhelm Foissner vem descrevendo novas espécies de protozoários que vivem exclusivamente em tanques de bromélias. E esses micro-organismos apresentam características tão diferenciadas que novos gêneros e até novas famílias têm sido propostos para classificá-los.

O protozoário gigante é uma espécie nova, ainda não descrita, encontrada em tanques de bromélias. Na parte inferior direita, há um protozoário da mesma espécie ingerido por outro, caracterizando o comportamento de canibalismo. (foto: Vítor Ribeiro Halfeld e Roberto Júnio Pedroso Dias)

Entre os protozoários já observados em tanques de bromélias, alguns trabalhos fazem referência a um pequeno gigante ainda não descrito, registrado na República Dominicana e no Brasil. Trata-se de um protozoário com quase 1 milímetro de comprimento – cerca de 0,8 mm. Isso quer dizer que esse micro-organismo pode ser visto a olho nu, sem a necessidade de um microscópio. No entanto, as análises genéticas indicam que tal protozoário pertence ao gênero Tetrahymena, grupo formado por espécimes pequenos, com tamanho 20 vezes menor que 1 milímetro (cerca de 0,05 mm). Será que o desenvolvimento dessa espécie é um exemplo de gigantismo insular em micro-organismos? Para responder a pergunta, é necessário conhecer a história da evolução da espécie e sua distribuição geográfica.

De acordo com as análises de DNA, o protozoário gigante evoluiu a partir do mesmo ancestral das pequenas espécies Tetrahymena corlissi e Tetrahymena empidokyrea. No entanto, a grande semelhança genética com elas indica que a separação evolutiva é algo recente na evolução do gênero. Mas o que teria causado essa separação e tão drástica diferenciação morfológica?

As pequenas espécies de Tetrahymena mencionadas ocorrem em diversos ambientes de água doce, como rios e lagos, podendo parasitar peixes e insetos. A espécie gigante, por sua vez, vive exclusivamente nos tanques de bromélias. Dessa forma, é provável que o ancestral dessas espécies também vivesse em rios e lagos, tendo posteriormente colonizado os tanques de bromélias. Esse ambiente, separado de outras fontes de água doce, oferece o isolamento essencial aos processos de especiação – formação de novas espécies (ver ‘Os caminhos da especiação’, em CH 330).

Além disso, o espaço limitado dentro das bromélias resulta na baixa disponibilidade de recursos. Isso favorece a competição entre organismos da mesma espécie, da mesma forma que acontece em uma ilha oceânica. Para a espécie gigante, essa competição atinge seu ponto máximo, uma vez que foi observado o comportamento de canibalismo.

Comparação de tamanho entre o protozoário gigante e as demais espécies do gênero Tetrahymena. (ilustração: Vítor Ribeiro Halfeld e Roberto Júnio Pedroso Dias)

Por tudo isso, é válida a hipótese de que mecanismos evolutivos similares aos descritos na ‘regra da ilha’ estejam relacionados ao desenvolvimento dessa espécie gigante de protozoário.

De fato, ainda há muito a ser conhecido sobre a evolução de micro-organismos em ambientes especializados, como os tanques de bromélias. No entanto, a semelhança ecológica entre esses ambientes e as ilhas oceânicas é um consenso. Por essa razão, o protozoário gigante pode ser visto como um exemplo real de que as  ilhas podem guardar as maiores surpresas da nossa biodiversidade.

 

Vítor Ribeiro Halfeld
Roberto Júnio Pedroso Dias
Laboratório de Protozoologia,
Universidade Federal de Juiz de Fora

Matéria publicada em 12.05.2016

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