As formigas desempenham um papel importante no funcionamento dos ecossistemas como caçadoras, agricultoras, colheitadeiras e carpinteiras. Existem mais de 14.000 espécies de formigas e elas constituem uma grande fração da biomassa animal na maioria dos ecossistemas terrestres.
Apesar da sua importância, falta uma visão global de qualquer diversidade. Agora, ao combinar o conhecimento existente com a aprendizagem automática, investigadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa desenvolveram o primeiro mapa de alta resolução que estima a diversidade global de formigas. “Este estudo ajuda a agregar formigas, e invertebrados terrestres em geral, à discussão sobre conservação da biodiversidade”, disse o professor Evan Economo. “Precisamos conhecer a localização de centros de alta diversidade de invertebrados para podermos conhecer as áreas que podem ser o foco do futuro. Essas descobertas também ajudarão a responder a uma série de questões biológicas e evolutivas, como como a vida se diversificou e como os padrões em surgiu a diversidade.
O projeto de uma década começou com a criação de um banco de dados de diferentes espécies de formigas. Pesquisadores de todo o mundo contribuíram e mais de 14 mil espécies foram consideradas – o que variou dramaticamente na quantidade de dados disponíveis.
Para encontrar as coordenadas precisas necessárias para o mapeamento, o coautor do estudo Kenneth Dudley, da Seção de Informática Ambiental do OIST, construiu um fluxo de trabalho computacional para estimar as coordenadas a partir dos dados disponíveis.
Em seguida, foram feitas diferentes estimativas de alcance para cada espécie de formiga, dependendo da quantidade de dados disponíveis. As estimativas foram combinadas para formar um mapa global de riqueza de espécies e outro para raridade de espécies.
“Algumas áreas do mundo que esperávamos que fossem centros de diversidade não apareciam no nosso mapa, mas as formigas nestas regiões não eram bem estudadas”, explicou o Dr. “Outras áreas foram extremamente bem amostradas, por exemplo, partes dos EUA e da Europa, e esta diferença na amostragem pode impactar as nossas estimativas da diversidade global.”
O aprendizado de máquina foi usado para prever como sua diversidade mudaria se eles amostrassem todas as áreas do mundo igualmente. “Isso nos dá uma espécie de ‘mapa do tesouro’, que pode nos guiar para onde devemos explorar em seguida e procurar novas espécies com distribuição restrita”, disse o professor Economo.
Okinawa, no Japão, foi identificada como um centro de raridade, já que muitas espécies têm áreas de distribuição muito pequenas, cerca de 1000 vezes menores do que as espécies espalhadas pela América do Norte e Europa. Lugares como Okinawa são essenciais para a conservação da biodiversidade.
É necessário reconhecer que os padrões de biodiversidade das formigas possuem características únicas. Por exemplo, o Mediterrâneo e o Leste Asiático aparecem como centros de diversidade mais para formigas do que para vertebrados.
Finalmente, os investigadores analisaram o quão bem protegidas são estas áreas de grande diversidade de formigas. Era uma percentagem baixa – apenas 15% dos 10% principais centros de raridade de formigas tinham algum tipo de protecção legal, como um parque ou reserva nacional, que é inferior à protecção existente para vertebrados. Isto demonstra que há mais trabalho a fazer para proteger estas áreas críticas, concluíram os investigadores.
O estudo está publicado na revista Avanços da Ciência.
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Por Katherine Bucko, Naturlink Funcionário escritor
