Capacidades e tolerâncias fisiológicas como determinantes da ocupação de habitat e da suscetibilidade às mudanças climáticas em anfíbios anuros

Abstract

Este projeto teve como objetivo investigar a dimensão funcional de vertebrados ectotérmicos — com ênfase em anfíbios — por meio da caracterização de suas tolerâncias fisiológicas associadas ao balanço hídrico e à fisiologia térmica, e de como tais atributos influenciam padrões de ocupação de habitats ao longo de gradientes espaciais e temporais. Em um contexto de mudanças climáticas globais, compreender esses limites funcionais torna-se fundamental para prever a vulnerabilidade e a resiliência das espécies, além de embasar estratégias de conservação mais eficazes. A aluna de pós-doutorado atuou em estreita colaboração com o Supervisor e demais integrantes do Projeto Temático, contribuindo no refinamento metodológico, na execução de trabalhos de campo e experimentos laboratoriais, e na organização e análise de dados. O projeto visou avaliar informações ecofisiológicas de espécies de anfíbios do Cerrado e da Mata Atlântica brasileira, obtendo dados sobre características fisiológicas (tolerâncias e preferências térmicas, desempenho locomotor em diferentes temperaturas e níveis de hidratação corporal) e ecológicas (janela fenológica, uso de micro-habitat). Além disso, foram coletadas informações sobre o macro e microambiente (temperatura, umidade relativa) para serem incorporadas em modelos mecanicistas, com o objetivo de estimar a vulnerabilidade espacial e temporal das populações e espécies ao risco de extinção. Esse tipo de abordagem já é bem consolidado em estudos com répteis (Sinervo et al., 2010; Ceia-Hasse et al., 2014; Lara-Reséndiz et al., 2015), mas ainda necessita de maior fundamentação quando aplicada a anfíbios (Bovo et al., 2018), considerando que a biologia hídrica tem forte influência na fisiologia desses animais e deve ser incorporada aos modelos, além dos parâmetros de biologia térmica (Navas et al., 2016; Bovo et al., 2018). Foram coletados dados de espécies com diferentes hábitos ecológicos. Para cada espécie, foram avaliadas tolerâncias térmicas mínimas e máximas (críticas), preferências térmicas e desempenho locomotor em diferentes temperaturas (curvas de performance térmica, TPC) (Titon e Gomes, 2017; Anderson e Andrade, 2017). Quando possível, também foi avaliado a tolerância a desidratação, taxas de perda de água por evaporação e ganho de água e resistência total e da pele à perda evaporativa de água. Tais informações foram obtidas a partir de espécimes coletados em ambiente natural e mantidos em cativeiro sob condições experimentais controladas. Esses dados foram categorizados pela janela fenológica e uso de habitat e utilizados para selecionar dados de séries temporais de superfície (rasters) de ocupação que reflitam essas características (Kearney e Porter, 2017). Dados de macroescala, cujas variáveis foram selecionadas de acordo com o nicho climático dos anfíbios, foram obtidos do Global Climate Data WorldClim (www.worldclim.org) e do Instituto Max Planck de Meteorologia (MPI-LSM_ER), a fim de captar melhor os padrões de temperatura e precipitação experimentados na distribuição geográfica dos animais estudados (Gouveia et al., 2014; Caetano et al., 2017; Vicenzi et al., 2017; Sinervo et al., 2018). Dados de microescala foram obtidos através de modelos biofísicos seguindo um protocolo bem estabelecido (Lertzman-Lepofsky et al., 2020), utilizando réplicas de anfíbios de diferentes tamanhos feitas com ágar, distribuídas em diferentes microambientes para estimar as mudanças na temperatura corporal e taxas de perda de água por evaporação. Com esse conjunto completo de dados, foram realizadas análises de modelos lineares generalizados (GLMs). Estima-se que esses dados possam também ser utilizados em modelos aditivos generalizados (GAMs) para delinear a relação entre os limites fisiológicos das espécies e as variáveis climáticas presentes e futuras; assim, será possível chegar a valores de risco de extinção, bem como construir mapas de probabilidade de presença das espécies estudadas. Além disso, a aluna desempenhou papel ativo na integração de métricas fisiológicas a modelagens ecológicas voltadas à explicação e projeção de padrões de distribuição de espécies, com o apoio de colaboradores, ampliando o potencial preditivo dos modelos e promovendo avanços na interface entre fisiologia, ecologia e conservação. Durante a vigência no programa, a aluna também se envolveu em atividades de formação de recursos humanos, incluindo orientação e coorientação de estudantes de Iniciação Científica e Pós-Graduação, bem como participação em disciplinas e atividades acadêmicas no Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Evolução e Biodiversidade do Instituto de Biociências da UNESP, campus de Rio Claro. Os resultados obtidos foram apresentados em eventos científicos internacionais e estão sendo preparados para publicação em periódicos indexados e de relevância na área de ecologia e fisiologia comparada. Este projeto contribuiu significativamente para o avanço do conhecimento sobre os limites funcionais de vertebrados ectotérmicos frente às mudanças ambientais e para a formação de um pesquisador pleno e independente, alinhado às diretrizes e expectativas da UNESP para alunos de pós-doutorado.