Cientistas do Centro Champalimaud criam modelo para explicar a biodiversidade

Abordagem baseada na chamada "teoria dos jogos" permite perceber como as espécies se desenvolvem exponencialmente. E ajuda a explicar porque os ricos ficam cada vez mais ricos

Cientistas do Centro Champalimaud, em Lisboa, desenvolveram um modelo matemático para compreender como centenas ou milhares de espécies conseguem conviver apesar da limitação de recursos, de acordo com um estudo divulgado esta quarta-feira.

"Cientistas em Lisboa desenvolveram agora uma promissora abordagem matemática para esta questão, que poderá permitir resolver um paradoxo de longa data e ter importantes implicações para a conservação da biodiversidade -- um dos mais prementes desafios atuais", assinala um comunicado do Centro Champalimaud, a propósito do estudo, publicado na revista Proceedings of the Royal Society.

Partindo de premissa "pode o grande paradoxo da biodiversidade ser resolvido com a ajuda da teoria dos jogos?", os cientistas do laboratório liderado por Gonzalo de Polavieja consideram que as primeiras tentativas teóricas para explicar a multiplicidade de espécies existentes na Terra face à limitação de recursos "não passava o teste da realidade".

"A teoria previa que o número de espécies tinha de ser igual ao número de tipos de recursos disponíveis no meio ambiente, algo que claramente não corresponde ao que vemos à nossa volta. O contraste entre a teoria e a observação experimental é tão flagrante que tem sido qualificado de paradoxal", descreve o comunicado.

Esse paradoxo, acrescenta, é conhecido como "paradoxo de plâncton" por ser especialmente evidenciado nos ecossistemas dos oceanos, onde existem "menos de dez recursos que sustentam o crescimento destes organismos, tais como luz, azoto, carbono, fósforo, ferro", e, no entanto, "mesmo nestas condições, centenas de espécies diferentes de plâncton conseguem coexistir de forma estável sem que nenhuma delas leve as outras à extinção".

Andres Laan, o primeiro autor do estudo, concluiu que as previsões dos modelos clássicos de competição, de que cada recurso irá sustentar a espécie que os consuma com mais eficiência, "conduzindo, portanto, as espécies concorrentes à extinção, não têm correspondência na natureza: "Pelo contrário, a ordem de grandeza do número de espécies que vivem na Terra é muito maior".

Uma nova abordagem

Ultrapassada esta etapa, decidiram usar uma nova abordagem, inspirada numa área da matemática chamada "teoria dos jogos", e assente num cenário com apenas duas 'espécies'.

"Os falcões são carnívoros e estão sempre dispostos a lutar. Os pombos são pacíficos e tendem a partilhar os recursos ou a fugir da luta. Segundo a teoria dos jogos, no final, nem os falcões puros nem os pombos puros se tornam dominantes - pelo contrário, as duas 'espécies' coexistem", refere Andres Laan, citado no comunicado.

A este 'jogo', juntaram-se depois outras espécies. Para cada recurso, cada uma delas podia escolher ser falcão ou pombo: "Este rico conjunto de escolhas gerou uma diversidade combinatória que resultou num grande número de potenciais espécies. E tal como tinha acontecido no caso simples de duas espécies, as múltiplas espécies acabaram por coexistir e não por se extinguir mutuamente", explica o investigador.

Deste modo, concluíram também que a biodiversidade "aumenta de facto exponencialmente com o número de recursos" e de forma muito rápida, usando ainda o modelo para estabelecer previsões, que estimam que em ecossistemas reais existem poucas espécies mais abundantes, apesar de representarem uma fração desproporcionalmente elevada da biomassa total.

Esta situação, observa Laan, compara-se com "a desigualdade da riqueza nas sociedades humanas, onde os ricos possuem uma parte desproporcionalmente grande da riqueza total".

Através deste modelo e da resolução do paradoxo, os cientistas acreditam que podem ter encontrado" a chave não só para perceber a biodiversidade, mas também para melhor compreender a extinção de espécies e prever possíveis direções futuras da evolução animal".

"Estas ideias ainda são em grande parte teóricas e precisamos de testar até que ponto os mecanismos de competição propostos no nosso artigo descrevem corretamente o que se passa na competição entre espécies reais, mas estes primeiros resultados parecem bastante promissores", disse ainda Andres Laan.

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