Como os peixes antigos colonizaram o mar profundo?

Peixe-lanterna da família Myctophidae, peixes mesopelágicos que realizam migrações verticais diárias. Crédito: Steven Haddock/Monterey Bay Aquarium Research Institute

O mar profundo contém mais de 90% da água dos nossos oceanos, mas apenas cerca de um terço de todas as espécies de peixes. Os cientistas há muito assumem que o motivo era óbvio: as águas rasas do oceano são quentes e ricas em recursos, tornando-as um ambiente ideal para novas espécies crescerem e florescerem. No entanto, de acordo com uma pesquisa recente da Universidade de Washington conduzida por Elizabeth Miller, houve várias eras no início da história da Terra em que muitos peixes preferiam as águas frias, escuras e áridas do mar profundo.

“É fácil olhar para habitats rasos como recifes de corais, que são muito diversos e emocionantes, e assumir que sempre foram assim”, disse Miller, que concluiu o estudo como pesquisador de pós-doutorado na UW School of Aquatic and Fishery. Sciences e agora é pós-doutorando na Universidade de Oklahoma. “Esses resultados realmente desafiam essa suposição e nos ajudam a entender como as espécies de peixes se adaptaram a grandes mudanças no clima”.

O fundo do mar é normalmente definido como qualquer coisa abaixo de 650 pés, a profundidade na qual não há mais luz solar suficiente para suportar a fotossíntese. Como resultado, há muito menos comida e calor do que nas águas rasas, tornando-se uma área desafiadora para se viver. No entanto, Miller foi capaz de descobrir uma tendência evolutiva inesperada ao examinar as relações dos peixes usando seus registros de DNA datados de 200 milhões. anos: as taxas de especiação, ou o ritmo em que novas espécies evoluíram, mudaram com o tempo. Houve dezenas de milhões de anos em que novas espécies evoluíram mais rapidamente no fundo do mar do que em locais mais rasos.

Essa descoberta, de certa forma, criou mais perguntas do que resolveu. O que fez os peixes preferirem um habitat em detrimento de outro? O que fez com que certos peixes pudessem se mover mais facilmente para o fundo do mar do que outros? E como essas mudanças passadas contribuíram para a atual diversidade de espécies?

Boca de cerdas da família Gonostomatidae, peixes mesopelágicos que realizam migrações verticais diárias. Crédito: Steven Haddock/Monterey Bay Aquarium Research Institute

Quando Miller mapeou essas taxas de especiação em uma linha do tempo da história da Terra, ela conseguiu identificar três eventos principais que provavelmente desempenharam um papel.

“O primeiro foi a dissolução da Pangea, que ocorreu entre 200 e 150 milhões de anos atrás”, disse Miller. “Isso criou novos litorais e novos oceanos, o que significava que havia mais oportunidades para os peixes se moverem de águas rasas para águas profundas. De repente, havia muito mais pontos de acesso.”

Em seguida foi o período Cretáceo de Estufa Quente, que ocorreu há aproximadamente 100 milhões de anos e marcou uma das eras mais quentes da história da Terra. Durante esse período, muitos continentes foram inundados devido ao aumento do nível do mar, criando um grande número de novas áreas rasas em toda a Terra.

“Foi nessa época que realmente vimos os peixes de águas rasas decolarem e se diversificarem”, disse Miller. “Podemos rastrear grande parte da diversidade de espécies que vemos hoje em águas rasas até hoje.”

O terceiro evento foi outra grande mudança climática há cerca de 15 milhões de anos, conhecida como transição climática do Mioceno médio. Isso foi causado pelo deslocamento adicional dos continentes, que causou grandes mudanças na circulação oceânica e esfriou o planeta – até o fundo do mar.

“Nessa época, vemos as taxas de especiação do fundo do mar realmente acelerarem”, disse Miller. “Isso foi especialmente impulsionado por peixes de água fria. Muitas das espécies que você vê hoje nas costas de Washington e Alasca se diversificaram durante esse período”.

Mas as mudanças climáticas por si só não explicam como os peixes colonizaram o fundo do mar em primeiro lugar. Nem todas as espécies têm a combinação certa de características para sobreviver em águas mais profundas e fazer uso dos recursos relativamente limitados além do alcance da luz solar.

“Para evoluir para uma nova espécie no fundo do mar, primeiro você precisa chegar lá”, disse Miller. “O que descobrimos foi que não apenas as taxas de especiação estavam mudando ao longo do tempo, mas também a aparência dos peixes do fundo do mar.”

Os primeiros peixes que conseguiram fazer a transição para o mar profundo tendiam a ter mandíbulas grandes. Isso provavelmente deu a eles mais oportunidades de pegar comida, que pode ser escassa em profundidade. Os pesquisadores descobriram que muito mais tarde na história, os peixes que tinham caudas mais longas e afiladas tendiam a ter mais sucesso na transição para águas profundas. Isso permitiu que eles economizassem energia deslizando ao longo do fundo do mar em vez de nadar na coluna d’água.

“Se você olhar para quem vive no fundo do mar hoje, algumas espécies têm um corpo afilado e outras têm mandíbulas grandes, assustadoras e cheias de dentes”, disse Miller. “Esses dois planos corporais representam ancestrais que colonizaram o fundo do mar com milhões de anos de diferença.”

Embora esses eventos possam parecer história antiga, eles podem nos ensinar sobre como a mudança climática de hoje afetará a vida em nossos oceanos. Miller espera que pesquisas futuras possam se basear nessas descobertas e investigar como os peixes modernos de águas profundas responderão às mudanças climáticas e potencialmente informarão os esforços de conservação.

“O que aprendemos com este estudo é que os peixes de profundidade tendem a se dar bem quando os oceanos estão mais frios, mas com as mudanças climáticas, os oceanos estão ficando mais quentes”, disse ela. “Podemos esperar que isso realmente tenha impacto nos peixes do fundo do mar nos próximos anos”.


Publicado em 06/12/2022 07h43

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