Tentar decifrar todos os fatores que influenciam o comportamento de comunidades ecológicas complexas pode ser uma tarefa muito difícil. No entanto, uma equipa de investigadores liderada pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) descobriu que o comportamento destes ecossistemas pode ser previsto com base apenas em duas informações – o número de espécies na comunidade e a intensidade com que interagem entre si. .
A dinâmica dos ecossistemas naturais é notoriamente difícil de estudar. Os cientistas podem fazer observações sobre como as espécies interagem entre si, mas geralmente não podem realizar experiências controladas na natureza. Isto levou os investigadores do MIT a utilizar micróbios como bactérias e leveduras para analisar interações interespécies de forma controlada, na esperança de aprender mais sobre como os ecossistemas naturais se comportam.
Ao criar comunidades que variam de duas a 48 espécies de bactérias, controlando o número de espécies através da formação de diferentes comunidades sintéticas com diferentes conjuntos de espécies e fortalecendo as interações entre as espécies aumentando a quantidade de alimento disponível, os cientistas conseguiram definir três fases das comunidades ecológicas e calcular as condições necessárias para que elas se desloquem de um estado para outro.
Inicialmente, cada comunidade ecológica existia numa fase chamada “existência plena e estável”, com todas as espécies coexistindo sem interferir umas nas outras. No entanto, à medida que o número de espécies ou as interações entre elas aumentaram, as comunidades entraram numa nova fase chamada “coexistência parcial estável”, na qual as populações permanecem estáveis, mas algumas das espécies são extintas. Finalmente, à medida que o número de espécies ou a intensidade das interacções aumentava ainda mais, as comunidades entravam numa terceira fase, caracterizada por flutuações mais dramáticas na população. Nesta fase, os ecossistemas tornaram-se instáveis e as populações flutuaram persistentemente ao longo do tempo.
“Embora não possamos aceder a todos os mecanismos e parâmetros biológicos num ecossistema complexo, demonstramos que a sua diversidade e dinâmica podem ser fenómenos emergentes que podem ser previstos a partir de apenas algumas propriedades agregadas da comunidade ecológica: tamanho do conjunto de espécies e estatísticas de interações interespécies, ” disse o principal autor do estudo, Jiliang Hu, engenheiro do MIT.
Estas descobertas poderão ajudar os ecologistas a fazer previsões sobre o que poderá estar a acontecer em ecossistemas complexos como as florestas, mesmo com pouca informação disponível, uma vez que tudo o que precisam de saber é o número de espécies e o seu grau de interacção.
“Podemos fazer previsões ou declarações sobre o que a comunidade irá fazer, mesmo na ausência de conhecimento detalhado do que está a acontecer. Nem sabemos quais espécies estão ajudando ou prejudicando quais outras espécies. Estas previsões baseiam-se puramente na distribuição estatística das interações dentro desta comunidade complexa”, concluiu o autor sênior Jeff Gore, físico do MIT.
O estudo está publicado na revista Ciência.
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Por Andrei Ionescu, Naturlink Funcionário escritor
