Excelência internacional: pesquisadores do PPGECOEVOL publicam artigo na revista Nature com nova abordagem e perspectivas para o entendimento da biodiversidade no planeta

O Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução reflete não somente a qualidade excepcional da pesquisa realizada no âmbito do PPG, mas também o compromisso contínuo com a inovação, excelência acadêmica e colaborações internacionais de alto nível. O estudo intitulado "The geography of climate and the global patterns of species diversity“, publicado no dia 27 de setembro na tradicional revista britânica Nature, reforça a importância e o compromisso do programa no cenário acadêmico mundial e as contribuições e novas perspectivas para o entendimento da biodiversidade no planeta. A pesquisa é liderada pelo egresso Marco Túlio Pacheco Coelho e tem como coautores a também egressa, Elisa Barreto, e os professores Thiago F. Rangel e José Alexandre Felizola, membros do corpo docente do PPGECOEVOL e do Instituto de Ciências Biológicas, além de pesquisadores internacionais.

A investigação empreendida pelos pesquisadores da UFG começou a tomar forma há cerca de cinco anos, sendo resultado da colaboração entre o grupo de pesquisa do ICB e o grupo do WSL - “Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research”. A trajetória extensa do estudo envolveu também outros agentes e parceiros que contribuíram para o seu desenvolvimento, como por exemplo, a participação da Dra. Catherine Graham, pesquisadora sênior do WSL, que viabilizou o avanço na temática em questão. Além disso, destaca-se o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), uma vez que ambos os egressos do PPGECOEVOL foram bolsistas de mestrado e doutorado, e a atuação do Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia (INCT).

O artigo publicado na Nature traz descobertas inovadoras e uma nova metodologia fundamentada em uma lógica inversa: contrária às análises que têm início a partir de mapas inscritos no espaço geográfico, a abordagem do trabalho propõe que esse mapeamento seja elaborado desde o princípio no “espaço” ambiental. Em entrevista à equipe de Comunicação da Pró-Reitoria de Pós-Graduação, o professor José Alexandre Felizola contou que essa perspectiva permitiu perceber que os padrões observados sob esse raciocínio foram simplificados e se tornaram mais claros. O docente enfatizou o decorrer da experiência obtida durante o avanço do estudo, os resultados, as expectativas futuras e os impactos alcançados pelo trabalho. Leia abaixo, a entrevista na íntegra.

Retomando as fases iniciais da pesquisa, quais foram os primeiros indícios ou observações que levaram vocês a explorar essa temática?

Nosso grupo trabalha há muitos anos dentro de uma “perspectiva macroecológica”, ou seja, procuramos entender os sistemas ecológicos em amplas escalas geográficas e evolutivas, tentando encontrar princípios e modelos gerais que possam explicar alguns padrões. Um desses padrões é o que chamamos de “gradientes latitudinais de diversidade”, ou seja, pensando globalmente há mais diversidade nos trópicos e o número de espécies decai à medida que nos aproximamos das regiões temperadas. Existem muitas teorias e modelos para explicar esse padrão, envolvendo diferentes combinações de mecanismos ecológicos ou evolutivos. Esse trabalho publicado na “Nature”, liderado pelo Marco Túlio Coelho, se encaixa nesse contexto. A ideia começou aqui na UFG em 2018 ou 2019, quando meu colega Thiago Rangel, professor do Departamento de Ecologia do ICB, começou a desenvolver uma nova abordagem para estudar esses padrões.

Quais foram os métodos utilizados e quais os diferenciais/inovações que este trabalho possui?

Quando analisamos os padrões de diversidade, a ideia em geral é mapear a distribuição geográfica das espécies e combiná-las para saber, por exemplo, quantas espécies ocorrem em um dado lugar ou região (que chamamos de riqueza). Uma vez que temos essas estimativas, podemos tentar avaliar se o maior número de espécies está concentrado em regiões quentes e úmidas (mais produtivas ecologicamente), ou em regiões que surgiram há mais tempo e são mais antigas, por exemplo. Há muitas possibilidades, que variam inclusive entre os diferentes tipos de organismos. Só que toda a análise começa a partir de um mapa que está no espaço geográfico e só depois tentamos sobrepor a ele as variações no clima ou da história evolutiva. O que propusemos neste trabalho é inverter esse raciocínio e já começar a mapear os padrões diretamente no “espaço” ambiental.

Quais foram os principais resultados do estudo e as perspectivas futuras que a pesquisa enseja?

Quando fazemos um mapa convencional, o espaço é definido pela latitude e pela longitude. Olhamos esse mapa e vemos que há em geral mais diversidade em regiões com certos tipos de clima (quente e úmido, por exemplo). Mas se achamos que o clima afeta a diversidade, por que não começar já com um mapa da riqueza sobre o espaço definido pela temperatura e pela precipitação? Basicamente é isso que fizemos no trabalho, usando as informações sobre a distribuição de todos os mamíferos, aves, répteis e anfíbios (que estão disponíveis em diversas bases de dados), mapeamos essas distribuições combinadas no espaço ambiental e vimos que os padrões que sempre estudamos originalmente no espaço geográfico ficaram muito mais simples e muito mais claros! Começamos a entender que a própria geografia do clima, ou seja, como os tipos de clima estão distribuídos no espaço geográfico explicam melhor os padrões de diversidade do que o clima “em si”. Os tipos de climas podem ter áreas maiores, ou serem mais ou menos isolados, e isso faz com que diferentes combinações de espécies sejam capazes de ocupar e persistir evolutivamente nesses climas.

Qual é a importância dessa descoberta para os esforços de preservação da biodiversidade?

É sempre importante entendermos os mecanismos ecológicos ou evolutivos que explicam os padrões geográficos da diversidade biológica em diferentes níveis. Em grandes escalas, como fizemos neste estudo, a ideia é encontrar explicações gerais e entender os mecanismos, e isso às vezes permite estabelecer um ponto de partida para estudos mais locais e mais “práticos”, dentro do que chamamos às vezes de “Biogeografia da Conservação”. Conseguimos identificar esse novo “componente” de como o clima afeta a diversidade, essa ideia de “geografia do clima”, o que por sua vez permite pensar de uma forma um pouco diferente sobre como e por que diferentes espécies se agregam em certas regiões do espaço climático. Se pensamos em como os efeitos antrópicos estão mudando o clima em escala global (e estamos percebendo isso hoje mais claramente), vai ser interessante repensar o impacto dessas mudanças na diversidade a partir dessa nova ideia, não só do clima “em si” mas das próprias mudanças na geografia do clima. Não exploramos muito isso no artigo, o objetivo era explicar a ideia e demonstrar as vantagens de usar essa nova abordagem, mas com certeza há muito o que explorar no contexto de mudança climática.

Como essa pesquisa impacta o PPGECOEVOL?

Atualmente a avaliação da área de Biodiversidade da CAPES, na qual o nosso programa em Ecologia & Evolução (PPGECOEVOL) do ICB/UFG está inserido, está fortemente baseada em métricas de produção discente (tanto os discentes que estão no PPG quanto os egressos). Isso é particularmente importante para programas de excelência (níveis 6 e 7 na CAPES), como o nosso. Então, em termos mais objetivos, esse artigo será contabilizado nos vários índices de produção científica do PPG. Entretanto, não adianta ter apenas um artigo em uma revista importante, pois para chegar aos níveis de excelência é preciso que uma boa parte dos alunos e dos egressos esteja envolvida em publicações de alto nível, em colaboração com os docentes e inseridas nos grupos de pesquisa. Em um certo sentido, esse trabalho, e outros que têm sido publicados em revistas de alto impacto pelos nossos docentes e discentes, reflete o nível de amadurecimento do PPG e sua forte inserção internacional, bem como sua capacidade de formar pessoas com esse perfil. Isso acontece não só no nosso PPG aqui em Goiânia, mas em diversos outros no Brasil.

Sempre comentamos o quanto a ecologia brasileira se tornou mais importante internacionalmente nos últimos anos, com muitos docentes e discentes publicando não só nas mais importantes revistas da área de ecologia e conservação, como nas revistas de maior impacto geral como “Science”, “Nature” ou “PNAS”. Isso era muito, muito raro, digamos, há 15 ou 20 anos atras! Então, especificamente em relação a esse artigo da “Nature”, existe também um certo componente mais “tangencial” em termos de avaliação, ao criar uma percepção de que nosso grupo aqui na UFG está trabalhando na fronteira do conhecimento científico em ecologia, evolução e conservação, o que é importante em muitos aspectos. Pensando ainda em termos de formação, vemos que esses nossos egressos mais brilhantes como Marco Tulio e Elisa (e há muitos outros, claro!), estão sendo contratados fora do Brasil e sendo bem sucedidos em processos seletivos internacionais e altamente competitivos, algo que sempre comentamos no contexto da tão falada “fuga de cérebros”...É realmente um problema, precisaríamos ter mecanismos mais eficientes de absorver esses jovens no Brasil e em um certo sentido, usufruir mais do enorme investimento que foi feito na formação deles desde a graduação. Isso, de fato, não existe hoje, infelizmente, por diversas razões...

Quanto ao desenvolvimento do projeto que resultou no estudo publicado na Nature, quais foram as parcerias ou instituições que apoiaram a pesquisa e de que forma esse apoio impactou o trabalho?

Há muitas parcerias que geram um trabalho como esse, desenvolvido por muito tempo, por equipes de diferentes instituições, e em escala global. Em um primeiro momento essa é uma parceria entre o nosso grupo de pesquisa aqui do ICB e o grupo do WSL (“Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research”) da Suíça. Tem então um componente importante de internacionalização, claro. Mas a história é, de fato, um pouco mais complexa e envolve diversos outros parceiros, ligando inclusive à questão anterior sobre o PPGECOEVOL. Na verdade, essa parceria começou justamente quando a Elisa Barreto, que é uma das co-autoras do trabalho, realizou, durante seu Doutorado aqui no PPGECOEVOl, um estágio “sanduiche” pelo Programa PDSE da CAPES no laboratório da Dra. Catherine Graham, do WSL. Conhecíamos a Catherine há muito tempo, por seus trabalhos, nos encontrávamos em workshops e congressos, mas não havia uma parceria estabelecida. Quando a Catherine veio ao Brasil em 2020 para participar da banca de defesa da Elisa (pouco antes do início da pandemia), o Thiago apresentou essas ideias sobre espaço ambiental e então os dois grupos começaram a avançar nesse tema. Elisa começou a trabalhar com a Catherine com uma bolsa do WSL em vários outros projetos dela, e nós continuamos com outros projetos (e nos envolvemos fortemente na análise dos dados da COVID...). O Marco Túlio também defendeu o Doutorado na mesma época, mas só algum tempo depois foi para a Suíça, tendo sido aprovado em primeiro lugar em uma seleção internacional muito competitiva para a vaga, e lá ele retomou essas ideias e passou a liderar esse estudo em um segundo momento. Então, em termos de formação, tanto o Marco Túlio quanto a Elisa receberam apoio da CAPES (ambos foram bolsistas de mestrado e doutorado) e foi o PDSE que desencadeou mais explicitamente a parceria. Muito do nosso trabalho em macroecologia aqui em Goiânia nos últimos 6-7 anos, em termos de infraestrutura computacional e bolsas para estudantes e pós-docs, tem sido apoiado pelo nosso Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia (o INCT), que é um grande programa do MCTI apoiado pelo CNPq e pela FAPEG (Elisa, por exemplo, recebeu inicialmente uma bolsa de pós-doutorado do CNPq do nosso INCT). Ao mesmo tempo, o apoio financeiro e de infraestrutura para o trabalho atual do Marco Túlio e da Elisa, e dos vários outros coautores do artigo da “Nature”, está nos projetos vinculados ao WSL.

Quais são os próximos passos? Existem planos para expandir essas descobertas ou aplicá-las em contextos específicos?

Sim, há várias perspectivas de avançar na ideia e de aplicá-la para avaliar diferentes problemas em macroecologia, além da questão em conservação e mudança climática que coloquei anteriormente. No início de março fizemos uma reunião de 3 dias aqui em Goiânia no nosso INCT (e o artigo ainda estava sendo revisado naquela época, ainda não sabíamos se ia ser publicado na “Nature”), com a participação da Dra. Catherine Graham, do WSL da Suíça, justamente para discutir essas novas ideias (veja o workshop 14, em https://eecbio.ufg.br/p/22558-oficinas-de-pesquisa-workshops). Temos muita coisa sendo desenvolvida nesse momento, esperamos ter muitos outros trabalhos interessantes a partir daí, nos próximos anos.