Os gigantescos buracos na China estão a proteger uma árvore de magnólia ameaçada de extinção, mas também podem arruinar o seu futuro.
Os grandes buracos da China, conhecidos como Coisas (“poço celestial” em chinês)estão simultaneamente ajudando e prejudicando uma das plantas mais ameaçadas da região. Protegem a rara árvore Magnolia Aromata das alterações climáticas, mas mantêm a sua população isolada, reduzindo a sua capacidade de adaptação no futuro.Um novo estudo realizado por pesquisadores do Jardim Botânico do Sul da China da Academia Chinesa de Ciências e do Instituto de Botânica de Guangxi descobriu que esses profundos buracos florestais protegem a árvore do aumento das temperaturas e da seca. No entanto, os buracos também impedem que as árvores troquem genes com outras populações, tornando-as mais vulneráveis à perda de diversidade genética.As descobertas, publicadas na revista Current Biology, sugerem que este isolamento está lentamente a reduzir a capacidade de evolução da espécie e a ameaçar a sua sobrevivência a longo prazo.Para estudar os efeitos genéticos de viver dentro destes buracos gigantes, os cientistas criaram um genoma de referência de alta qualidade para Magnolia Aromata e analisaram o ADN de 112 árvores de 26 populações no sudoeste da China, incluindo árvores que crescem dentro e fora de Tiankengs.
Um paradoxo genético no carste
Magnólia aromata é uma árvore perene rara que cresce nos calcários das províncias de Guangxi, Guizhou e Yunnan. Estudos genéticos identificaram quatro linhagens evolutivas distintas em toda a sua distribuição, duas encontradas predominantemente na paisagem de Lay Tiankeng.Os resultados revelaram um padrão genético surpreendente. As populações dentro de tiankengs tinham diversidade genética geral moderada em comparação com as populações fora dos sumidouros. No entanto, as árvores que crescem nas profundezas dos buracos tinham menos diversidade genética e mais mutações deletérias do que as árvores próximas que cresciam na superfície. Isto ocorre principalmente porque populações isoladas têm pouco fluxo gênico e são altamente afetadas pela deriva genética.“Tiankengs não são apenas refúgios seguros”, disse o coautor Kang Ming, do Jardim Botânico do Sul da China. “Eles fornecem um ambiente estável que ajuda as plantas ameaçadas a sobreviver, mas a sua geografia fechada também pode isolar populações e reduzir lentamente a diversidade genética necessária para uma adaptação futura”.
Floresce em sombra profunda
Apesar deste isolamento, os sumidouros continuam a ser essenciais para a sobrevivência das árvores devido ao seu ambiente único. O fundo de Tiankeng é fresco, úmido e sombreado por altas falésias.Os pesquisadores descobriram que a árvore se adaptou a condições de pouca luz. Os genes associados à fotossíntese e à fixação de carbono estavam sob seleção natural em populações de sumidouros.
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Experimentos de sombreamento apoiaram essas descobertas. Mudas de Magnólia Aromata morrem rapidamente em pleno sol, mas sobrevivem e crescem bem em 50% a 90% de sombra, com melhor crescimento na sombra mais profunda.“Isso ajuda a explicar por que a Magnolia Aromata pode crescer em florestas frias e úmidas na parte inferior do Tianqengs”, disse o primeiro autor Xu Xian-liang. “A espécie parece ser altamente dependente de ambientes sombreados, especialmente durante os estágios iniciais de crescimento”.
Adicionando abrigos para salvar espécies
Os pesquisadores dizem que o futuro da árvore a longo prazo é incerto. Ao combinar modelos de distribuição de espécies, dados genómicos e previsões de mutações, investigaram como as alterações climáticas podem afectar as espécies.Os seus modelos mostraram que as futuras alterações climáticas tornarão alguns habitats menos adequados, deixando muitas populações mal adaptadas. Ainda mais alarmante, espera-se que as mutações prejudiciais aumentem com o tempo. Esta perda gradual da saúde genética pode agravar os efeitos directos das alterações climáticas e ameaçar ainda mais a sobrevivência das espécies.O estudo mostra que proteger refúgios isolados por si só não é suficiente para salvar espécies ameaçadas que enfrentam rápidas mudanças ambientais. Para evitar que a Magnolia Aromata se torne um beco sem saída evolutivo, os esforços de conservação devem ir além da protecção dos próprios sumidouros.Embora os tiankengs devam ser preservados como habitats protegidos, os cientistas dizem que a conservação também deve proteger as populações expatriadas próximas e os corredores naturais que permitem às plantas a troca de genes. Proteger estas paisagens cársticas circundantes é fundamental para manter a diversidade genética que as espécies necessitam para se adaptarem.“Nossos resultados sugerem que a proteção deve proteger o abrigo e os contatos ao seu redor”, disse Kang. “Para as plantas cársticas ameaçadas de extinção, manter o fluxo gênico entre as populações pode ser tão importante quanto proteger os habitats específicos onde sobrevivem”.
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O vasto “mundo oculto” da China
A China tem mais de 300 Tinkengs conhecidos, mais do que qualquer outro país do mundo. A maioria é encontrada no sudoeste do país, onde a água moldou lentamente as falésias calcárias ao longo de milhões de anos. Alguns tiankengs são tão grandes que possuem suas próprias florestas subterrâneas, rios e ecossistemas únicos.Os cientistas descobriram muitas plantas e animais raros dentro desses buracos gigantes, incluindo espécies que raramente são vistas em qualquer outro lugar. Em 2022, pesquisadores descobriram uma floresta antiga dentro de um gigante Tiankeng em Guangxi. A floresta tinha cerca de 40 metros de altura e uma vegetação densa que cobria o solo. A pesquisa mostrou que alguns buracos ainda podem abrigar plantas e animais que os cientistas ainda não estudaram ou descobriram.Os cientistas dizem que estes ecossistemas ocultos são valiosos porque nos ajudam a compreender como as plantas e os animais sobrevivem em locais isolados. Também fornecem pistas sobre como as espécies podem lidar com as alterações climáticas e ajudam os investigadores a desenvolver melhores formas de proteger a natureza no futuro.
Um ambiente rico em nutrientes em um sumidouro?
O ambiente rico em nutrientes é outra razão para os tiankengs sobreviverem lá dentro. Pesquisas anteriores descobriram que o solo no fundo desses buracos gigantes tem níveis mais elevados de nutrientes importantes como nitrogênio, fósforo, cálcio, magnésio e potássio do que a paisagem circundante. Como resultado, as plantas absorvem esses nutrientes com mais facilidade, permitindo-lhes crescer mais rápido e mais alto, apesar de receberem muito pouca luz solar. Os cientistas também descobriram que as plantas dentro dos tiankengs têm menos carbono do que as plantas que crescem na superfície porque as condições frescas e húmidas reduzem a perda de água, o que significa que não precisam de tantos tecidos ricos em carbono para sobreviver. Estas condições ricas em nutrientes ajudam a criar algumas das comunidades vegetais mais saudáveis e produtivas nas paisagens cársticas da China.
