Rãs desafiam a biogeografia de ilhas: novo estudo em 3,221 ilhas

Por décadas, a biologia foi guiada pela noção de que as ilhas funcionam como quebra-cabeças ecológicos relativamente simples: ilhas maiores tendem a abrigar mais espécies, e ilhas próximas aos continentes costumam receber mais vida.

Essas ideias ganharam status de fundamento na biogeografia de ilhas depois que os ecólogos Robert MacArthur e Edward O. Wilson apresentaram a teoria, nos anos 1960.

À primeira vista, a explicação parece sólida. Aves conseguem voar entre ilhas; sementes de plantas viajam com as correntes ou “pegam carona” em animais; e, em alguns casos, mamíferos chegam a atravessar canais estreitos em jangadas naturais.

Só que as rãs não entram nesse roteiro. Um novo estudo indica que, para as rãs, as ilhas “funcionam” de um jeito bem diferente.

Como esses anfíbios não toleram água salgada, as regras do jogo mudam tanto que uma das ideias mais famosas da ecologia começa a perder força.

Rãs não sobrevivem aos oceanos

A equipe de pesquisa, liderada por Raoni Rebouças, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), no Brasil, voltou a atenção para um dos vertebrados menos móveis do planeta.

Modelos de biodiversidade que levam em conta área da ilha, distância até o continente e produtividade já foram aplicados com sucesso a plantas, aves e mamíferos.

Ainda assim, esses modelos nunca haviam sido testados com anfíbios anuros - que não suportam água salgada e, por isso, não conseguem atravessar a barreira oceânica.

Rãs dependem fortemente de água doce. A pele permeável as torna muito vulneráveis ao sal. Ovos e girinos morrem rapidamente no mar, e a maioria dos adultos não resiste a travessias oceânicas.

Para elas, até mesmo um trecho estreito de mar pode se tornar intransponível.

Maior estudo de ilhas com rãs já realizado

Para verificar como as rãs se encaixam (ou não) na teoria de ilhas, os cientistas reuniram o maior conjunto de dados já criado sobre comunidades de rãs em ilhas.

A análise abrangeu 3,221 ilhas no mundo e avaliou 1,924 espécies de rãs - o equivalente a quase 22 percent de todas as espécies de rãs conhecidas.

O grupo quantificou três tipos de diversidade.

Medindo a diversidade de rãs

A primeira foi a riqueza de espécies, que é simplesmente a contagem de quantas espécies existem em uma ilha.

A segunda foi a dispersão funcional, usada para estimar o quanto as rãs diferem entre si em modo de vida. Há espécies arborícolas, espécies que escavam e vivem no subsolo, e outras com formas incomuns de reprodução.

A terceira foi a distintividade evolutiva, que indica o grau de parentesco entre as espécies presentes. Essa medida se mostrou crucial.

O coautor Matheus Moroti é professor no Departamento de Ecologia da Universidade de São Paulo (USP).

“Se existem 200 espécies em uma ilha, mas todas pertencem à mesma família e são todas aquáticas, então há alta riqueza de espécies, mas baixa diversidade filogenética e funcional”, disse Moroti.

A distância deixa de importar

Um resultado chamou atenção logo de início: na maioria das ilhas, a distância até o continente quase não alterou a diversidade de rãs.

Isso contraria um ponto central da biogeografia clássica de ilhas. Por muito tempo, a suposição foi a de que ilhas mais próximas dos continentes sustentariam mais espécies por receberem mais colonizadores.

Com rãs, a conta muda. “Mas, para aquelas que não toleram sal, qualquer ilha marinha é distante”, disse Rebouças. “Por isso tivemos que testar essa teoria com anfíbios anuros.”

Uma rã que vive a 20 quilômetros (12 miles) da costa pode encarar o mesmo desafio biológico de outra que esteja a 2,000 quilômetros (1,240 miles). Em ambos os casos, a água salgada bloqueia o caminho.

Ilhas maiores guardam mais

Se o isolamento perdeu peso, o tamanho da ilha continuou sendo determinante.

Em geral, ilhas maiores abrigaram mais espécies de rãs e mais linhagens evolutivamente distintas. O efeito do tamanho foi mais forte nas ilhas com alta riqueza de espécies.

O clima também interferiu nos resultados.

“Um bom exemplo é a maior ilha do mundo, a Groenlândia”, disse Rebouças. “Coberta de gelo durante grande parte do ano, ela não tem nenhuma espécie de rã. Enquanto isso, a segunda maior, Bornéu, tem mais de 400.”

Ou seja, só a área não “salva” as rãs quando o ambiente é, por si só, hostil.

O clima molda os estilos de vida das rãs

Ao analisar a diversidade funcional, o clima apareceu como o fator mais influente - especialmente a temperatura.

Ilhas mais quentes sustentaram rãs com uma gama maior de estilos de vida e estratégias de sobrevivência. Rãs são ectotérmicas, isto é, dependem do calor do ambiente para o funcionamento do corpo.

Temperaturas elevadas favorecem maior atividade e uma especialização ecológica mais ampla. Já em regiões frias, os limites são mais rígidos.

A diversidade de habitats também contou: ilhas com relevo e ambientes variados comportaram rãs em uma faixa mais ampla de papéis ecológicos.

Rãs tropicais evoluem de outro jeito

A diferença entre ilhas tropicais e temperadas ficou especialmente evidente.

Em média, ilhas tropicais tiveram cerca de 10 espécies de rãs cada, e em alguns casos chegaram a números excepcionais. A Nova Guiné registrou até 313 espécies.

Já ilhas temperadas, na maioria das vezes, reuniram apenas três ou quatro espécies.

O comportamento das rãs muda no mundo todo

As próprias rãs também não foram as mesmas. Nas ilhas tropicais, predominou a presença de muitas espécies pequenas, ativas durante o dia, que pulam completamente a fase de girino.

Em ilhas temperadas, dominaram rãs maiores, noturnas, com larvas aquáticas tradicionais.

Os pesquisadores observaram que a distância até o continente, o tamanho da ilha e a produtividade ajudam a explicar a diversidade de anfíbios anuros em ilhas.

No entanto, o peso de cada fator varia conforme o clima e o tipo de diversidade avaliada - incluindo riqueza de espécies, diversidade funcional e diversidade filogenética.

Pontes da era do gelo moldaram as rãs

O trabalho também revelou marcas do passado glacial da Terra.

Durante o Último Máximo Glacial, a queda do nível do mar conectou várias ilhas atuais a continentes próximos. As rãs se dispersaram por essas pontes terrestres temporárias antes de a elevação do mar isolá-las novamente.

Segundo a equipe, essas conexões antigas ainda deixam sua assinatura na diversidade de rãs observada hoje.

Rãs desafiam a teoria de ilhas

Os resultados mostram que teorias formuladas com base em aves, mamíferos e plantas podem não se aplicar do mesmo modo a todos os animais.

As rãs deixam claro como a biogeografia de ilhas se comporta quando o movimento fica severamente limitado. Nesse cenário, clima e habitat passam a pesar mais do que a distância em si.

O estudo também reforça a limitação de olhar apenas para contagens de espécies. Duas ilhas podem ter números parecidos de rãs e, ainda assim, sustentar funções ecológicas e histórias evolutivas muito diferentes.

A natureza raramente obedece a um único manual de regras. As rãs tornam isso especialmente evidente.