Descoberta uma curva de temperatura universal que rege toda a vida

Curva Universal de Desempenho Térmico

Cientistas descobriram o que eles estão chamando de uma “curva universal de desempenho térmico”, um comportamento da vida frente à temperatura que se aplica a toda a árvore da vida.

De acordo com Jean-François Arnoldi e colegas da Faculdade Trinity de Dublin, na Irlanda, esse padrão rege como os organismos vivos respondem às mudanças de temperatura, do ganho de desempenho, fazendo a espécie florescer e prosperar, até o colapso total de uma espécie.

O impacto da descoberta é significativo porque a temperatura afeta todos os organismos vivos e essa regra efetivamente “limita a evolução”, já que nenhuma espécie estudada até agora conseguiu escapar das limitações que ela impõe sobre como a temperatura influencia o desempenho biológico. Além disso, ela pode esclarecer como o reino animal irá lidar com o aumento global das temperaturas.

Essa curva universal reúne dezenas de milhares de curvas de desempenho anteriormente separadas, que os cientistas usavam para entender o desempenho de diferentes espécies em várias temperaturas. O que se descobriu é que todas essas curvas por espécie seguem o mesmo padrão fundamental, aplicando-se não apenas a diferentes espécies, mas também a muitos tipos diferentes de atividade biológica.

O padrão se mantém tanto em estudos sobre a velocidade de corrida de lagartos em uma esteira quanto em medições de natação de tubarões no oceano ou no rastreamento da velocidade de divisão celular bacteriana.

“Em milhares de espécies e em quase todos os grupos de vida, incluindo bactérias, plantas, répteis, peixes e insetos, o formato da curva que descreve como o desempenho muda com a temperatura é muito semelhante. No entanto, diferentes espécies têm temperaturas ótimas muito diferentes, variando de 5 °C a 100 °C, e seu desempenho pode variar bastante dependendo da medida de desempenho observada e da espécie em questão,” disse o professor Andrew Jackson, coordenador da equipe.

Características de desempenho, como a velocidade de corrida dos lagartos, aumentam exponencialmente com a temperatura até atingir um desempenho máximo na temperatura ideal. Após esse pico, o desempenho declina acentuadamente à medida que a temperatura continua a subir, eventualmente atingindo um mínimo ou entrando em colapso na temperatura crítica.
[Imagem: Nicholas Payne/Andrew Jackson/Trinity College Dublin]

Modelo universal

Já haviam sido desenvolvidos muitos modelos para explicar a ampla gama de respostas à temperatura observadas na natureza. No entanto, a nova pesquisa, que engloba 2.500 curvas de desempenho térmico diferentes, indica que essas diferenças são variações da mesma curva básica – as curvas analisadas condensam 30.000 medições de desempenho derivadas de sete reinos, 39 filos e 2.710 experimentos.

“Isso levou à proposição de inúmeras variações de modelos para explicar essas diferenças. O que mostramos aqui é que todas as diferentes curvas são, na verdade, exatamente a mesma curva, apenas esticada e deslocada em diferentes temperaturas. Além disso, mostramos que a temperatura ideal e a temperatura máxima crítica na qual ocorre a morte estão inextricavelmente ligadas,” detalhou Jackson.

A existência de uma curva universal de desempenho térmico indica que as espécies podem enfrentar limites mais rigorosos do que os cientistas acreditavam até agora em relação à adaptação às mudanças climáticas. Com o aumento das temperaturas em grande parte do planeta, essas restrições podem afetar a capacidade dos organismos de lidar com o aquecimento futuro.

Isso porque, quando as temperaturas sobem acima do nível ideal, a faixa na qual os organismos podem sobreviver torna-se mais estreita. “Independentemente da espécie, ela simplesmente precisa ter uma faixa de temperatura menor na qual a vida é viável, uma vez que as temperaturas sobem acima do nível ideal,” concluiu Jackson.