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Pesquisadores simulam a ação de patógenos ‘viajantes no tempo’ em ecossistemas atuais

Fonte

Universidade Flinders

Data

quinta-feira, 3 agosto 2023 10:30

As mudanças climáticas podem acelerar a liberação de patógenos ‘viajantes no tempo’ a partir do derretimento do permafrost e do gelo, microrganismos que estão ‘conservados’ há milênios. Esse ressurgimento aumenta as ameaças ao meio ambiente global e até à própria humanidade.

Embora o derretimento das geleiras e do permafrost possa provocar esse ressurgimento de muitos tipos de patógenos ‘adormecidos’, a destruição potencial dos ecossistemas modernos imposta por esses micróbios tem sido difícil de prever.

Mas um novo estudo global com a participação do Dr. Giovanni Strona, do Joint Research Centre da Comissão Europeia, e do Dr. Corey Bradshaw, professor de Ecologia Global da Universidade Flinders, na Austrália, publicado na revista científica PLOS Computational Biology, calculou os riscos ecológicos representados pela liberação desses imprevisíveis micróbios antigos.

Os pesquisadores construíram experimentos simulados em que patógenos digitais do passado invadem comunidades de hospedeiros semelhantes a bactérias. Eles compararam os efeitos dos patógenos invasores na diversidade de bactérias hospedeiras com aqueles em comunidades onde não ocorreram invasões.

Os pesquisadores descobriram que, em suas simulações, os antigos patógenos invasores podiam sobreviver e evoluir no mundo moderno, e cerca de 3% se tornariam dominantes em seu novo ambiente.

Cerca de 1% desses invasores apresentaram resultados imprevisíveis – alguns causaram a extinção de até um terço das espécies hospedeiras, enquanto outros aumentaram a diversidade em até 12% em comparação com as simulações em que a fuga não foi permitida.

Os riscos representados por esse 1% de patógenos liberados podem parecer pequenos, mas, devido ao grande número de micróbios antigos regularmente liberados nas comunidades modernas, os pesquisadores dizem que esses surtos representam um perigo substancial.

“O debate científico sobre o tema tem sido dominado pela especulação, devido aos desafios em coletar dados ou projetar experimentos para elaborar e testar hipóteses. Pela primeira vez, fornecemos uma extensa análise do risco representado para as comunidades ecológicas modernas por esses patógenos que ‘viajam no tempo’ por meio de simulações avançadas de computador”, disse o Dr. Giovanni Strona.

“Descobrimos que os patógenos invasores podem sobreviver, evoluir e, em alguns casos, tornar-se excepcionalmente persistentes e dominantes na comunidade, causando perdas substanciais ou mudanças no número de espécies vivas. Nossas descobertas, portanto, sugerem que ameaças imprevisíveis até agora confinadas à ficção científica podem, na realidade, representar sérios riscos como poderosas causas de danos ecológicos”.

O Dr. Corey Bradshaw disse que as novas descobertas mostram que o risco de invasão de patógenos desconhecidos do tipo ‘cisne negro’ que poderiam causar danos irreversíveis não é desprezível: “Desse ponto de vista, nossos resultados são preocupantes, porque apontam para um risco real decorrente dos raros eventos em que patógenos atualmente presos no permafrost e no gelo produzem impactos ecológicos severos. No pior caso, mas ainda totalmente plausível, a invasão de um único patógeno antigo reduziu o tamanho de sua comunidade hospedeira em 30% quando comparado aos nossos controles não invasivos”.

Os pesquisadores usaram a plataforma de software de vida artificial Avida, desenvolvida pela Universidade Estadual de Michigan, para construir e testar a liberação simulada de patógenos digitais em comunidades biológicas.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse  a notícia completa na página da Universidade Flinders (em inglês).

Fonte: Universidade Flinders.