O aquecimento futuro dos oceanos e as ondas de calor marinhas podem afetar o crescimento e o desenvolvimento do peixe-palhaço durante seus primeiros estágios de vida, sugere um novo estudo publicado recentemente na revista, Ciência do Meio Ambiente Total.
Uma equipe de biólogos marinhos do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) criou o icônico peixe de recife de coral em cativeiro em temperaturas de água de 28°C ou 31°C. Temperaturas de 28°C representam as temperaturas atuais da água do mar no verão em Okinawa, enquanto temperaturas de 31°C são alcançadas durante as ondas de calor marinhas atuais e estão de acordo com as previsões do IPCC de aquecimento de 3°C até 2100.
Os cientistas estudaram o peixe-palhaço, Amphiprion ocellaris, por 20 dias após a eclosão – um período crucial de desenvolvimento que tem sido pouco estudado em relação às mudanças climáticas. Eles descobriram que em temperaturas mais altas, as larvas cresciam mais rápido, tinham taxas metabólicas mais altas e apresentavam mudanças na atividade de certos genes.
“A maioria dos estudos sobre mudanças climáticas se concentrou em peixes-palhaço adultos ou juvenis”, disse Billy Moore, primeiro autor e estudante de doutorado na Unidade de Mudanças Climáticas Marinhas da OIST, liderada pelo professor Timothy Ravasi. “Ao focar nos estágios larvais, podemos obter uma imagem mais completa de como o peixe-palhaço pode ser afetado pelo aquecimento dos oceanos e pelas mudanças climáticas”.
Durante os primeiros 20 dias, o peixe-palhaço passa por sete estágios de desenvolvimento, que, na natureza, são marcados por distintas mudanças de localização e comportamento. Imediatamente após a eclosão, as larvas do peixe-palhaço são levadas de seu recife de origem para o oceano aberto. Após cerca de dez dias, o peixe-palhaço atinge o estágio quatro, quando ocorre a metamorfose e o peixe começa a desenvolver suas icônicas cores branco-alaranjadas. Por volta do dia 14, o peixe-palhaço, agora no quinto estágio de desenvolvimento, encontra um novo recife e, no estágio seis, procura e se instala em uma anêmona hospedeira.
No estudo, os cientistas fotografaram e mediram as larvas do peixe-palhaço durante um período de 20 dias para determinar seu estágio larval e conduziram testes para investigar o metabolismo. A equipe descobriu que as larvas criadas a 31°C atingem marcos de desenvolvimento, como a metamorfose, cerca de dois dias antes das criadas a 28°C. Eles também descobriram que as taxas metabólicas médias das larvas eram mais altas, provavelmente impulsionando as taxas de crescimento mais rápidas.
No entanto, prever como o desenvolvimento mais rápido pode impactar a sobrevivência do peixe-palhaço sob o aquecimento futuro é muito difícil.
Moore explicou: “Por um lado, a maioria dos peixes-palhaço não sobrevive ao período larval devido à predação, portanto, encurtar esse tempo pode aumentar suas chances de sobrevivência e assentamento. Por outro lado, um desenvolvimento mais rápido pode significar que os peixes-palhaço se dispersam para novos recifes com menos eficácia, e as larvas podem não conseguir ingerir comida suficiente para atender às suas crescentes demandas de energia”.
A equipe de pesquisa também investigou a atividade dos genes do peixe-palhaço em cada estágio de desenvolvimento.
“No geral, vimos uma resposta molecular muito forte ao aquecimento”, disse Moore. “Em cada estágio, muitos genes – mais de 450 – aumentaram ou diminuíram em atividade.”
Quando os pesquisadores analisaram as funções dos genes que alteraram a atividade, descobriram que em peixes-palhaço criados a 31°C, os genes associados ao estresse térmico eram mais ativos desde os primeiros estágios de desenvolvimento.
No estágio sete, os pesquisadores também observaram uma diminuição na atividade de genes envolvidos na neurotransmissão, o que significa que temperaturas mais altas podem potencialmente levar a mudanças no comportamento do peixe-palhaço.
Os pesquisadores também encontraram evidências que sugerem que criar o peixe-palhaço em temperaturas mais quentes altera o “epigenoma” do peixe-palhaço. O epigenoma, explicou Moore, refere-se a alterações químicas feitas em todo o genoma, diretamente no DNA ou em proteínas associadas ao DNA. Essas mudanças químicas, conhecidas como modificações epigenéticas, afetam como o DNA é empacotado nos cromossomos, o que determina como os genes são ativos.
No peixe-palhaço criado a 28°C, os genes envolvidos na modificação epigenética foram altamente ativos nos estágios três e seis. No entanto, em peixes-palhaço criados a 31°C, a equipe não observou a mesma atividade, sugerindo que essas modificações epigenéticas podem ser reduzidas em temperaturas mais altas.
“Agora estamos iniciando experimentos para estudar como o epigenoma difere entre peixes-palhaço criados a 31 ° C em comparação com 28 ° C. Isso pode ter implicações realmente importantes, pois as mudanças epigenéticas estabelecidas nos estágios iniciais do desenvolvimento afetam como os indivíduos respondem a mudanças e estresses no meio ambiente durante sua vida adulta”, disse Moore.