A Estrela-do-Mar-Coroa-de-Espinhos e o Distúrbio Favorável




Durante milhões de anos, estrelas-do-mar-coroa-de-espinhos devoraram colônias de corais, deixando para trás esqueletos de carbonato de cálcio.


Lentamente, silenciosamente, um braço elástico armado com espinhos afiados cobertos de toxina alcança o limite de um grande coral. Um por um, delicados pés ambulacrais se esticam a partir da superfície inferior do braço e agarram o coral com ventosas. Rapidamente mais braços espinhosos aparecem, e o corpo todo de uma grande e flexível estrela do mar conquista o topo da colônia de pólipos delicados. Sob a estrela-do-mar, o tecido mole de seu estomago é gradualmente evertido (vira de dentro para fora), cobrindo uma faixa de coral indefeso. Enzimas digestivas imediatamente começam a dissolver os pólipos vivos. O estômago da estrela-do-mar absorve os nutrientes liquefeitos, eventualmente deixando o subjacente esqueleto de carbonato de cálcio do coral limpo de qualquer resquício de tecido animal. Dentro do próximo dia ou dois a voraz estrela-do-mar irá devorar toda a colônia de coral dessa maneira, deixando para trás um brilhante esqueleto branco, e então irá rastejar até a próxima colônia.

Esse é o peculiar, mas típico, comportamento de um dos mais importantes invertebrados predadores encontrados nos recifes de corais do Pacífico, a estrela-do-mar-coroa-de-espinhos (Acanthaster planci). A estrela-do-mar está fazendo o que seus ancestrais fizeram por milênios - comendo os corais com os quais elas evoluíram milhões de anos atrás. Como muitas outras espécies que não são amplamente aceitas como agradáveis esteticamente, ou que não se encaixam perfeitamente no conceito popular de um oceano saudável, as estrelas-do-mar-coroa-de-espinhos são sujeitas à difamação. Sua história recente tem sido manchada por algumas explosões populacionais muito destrutivas. Atualmente os grandes equinodermos predadores de corais são habitantes familiares nos recifes tropicais do Pacífico, e virtualmente todo mergulhador autônomo ou livre sabe o que eles são. Ao mesmo tempo, entretanto, poucas pessoas apreciam a funcionalidade da espécie e seu papel no extremamente complexo ecossistema de recifes de corais.

A faminta estrela-do-mar sobre o coral Acropora é uma fêmea madura e irá em breve liberar seus gametas. Diferentemente de outros equinodermos, não se conhece a reprodução assexuada das coras-de-espinho através da regeneração do braço; a reprodução sexuada através da liberação sincronizada de gamelas coincide com picos sazonais nas temperaturas da água. Essa fêmea, sendo grande e portanto bem fecunda, pode liberar cerca de 60 milhões de gametas por estação reprodutiva. Liberar seus óvulos na corrente enquanto os machos próximos liberam espermatozoides ao mesmo tempo deve produzir ovos fertilizados que rapidamente se metamorfosearão em larvas planctônicas. Com uma distribuição ampla, as larvas de coroas-de-espinho normalmente permanecem três ou quatro semanas à deriva, ao sabor das correntes oceânicas, antes de se estabelecerem em um recife.



A história evolucionária das coroas-de-espinho ainda é algo misteriosa, mas a especiação a partir de ancestrais herbívoros sem dúvida coincide com o sucesso dos corais construtores de recifes em algum momento entre 1 milhão e 3,7 milhões de anos atrás no sudoeste do Pacífico. Estudos genéticos recentes indicaram que a espécie ainda está divergindo, e A. Planci é, na verdade, um complexo de quatro espécies irmãs, ou clados. Assim como todas as estrelas-do-mar, as coras-de-espinho são maleáveis e não apresentam um esqueleto rígido. Mas espículas de carbonato de cálcio com formatos singulares oferecem algum suporte estrutural e são as únicas evidências das coroas-de-espinho que podem ser encontradas no registro fóssil.

Interessantemente, espículas de coroas-de-espinho foram descobertas em estratos de solo antigos, o que indica que grandes números de coroas-de-espinho existiram em um dado momento e então morreram rapidamente. Essas camadas de espículas sugerem ciclos naturais de rápido crescimento e declínio populacional que ocorreram muito antes que os humanos chegassem às ilhas do Pacífico.

As estrelas-do-mar-coroas-de-espinhos aparentemente adquiriram seu nome sinistro nos últimos 50 anos. Compreensivelmente, mergulhadores autônomos e livres que exploram e apreciam os recifes de corais por seu valor estéticos não estão felizes ao ver seu playground subaquático ser dizimado por aumentos populacionais de estrelas-do-mar. Sob circunstâncias normais, as coroas-de-espinho são encontradas na ordem de 1-15 por 100 metros quadrados de recife. Durante explosões populacionais, as abundâncias podem ser 400-600 por cento maiores do que o normal, e a mortalidade dos corais em um dado recife pode ser de 50-100 por cento. Embora os efeitos das explosões populacionais sejam bem conhecidos, suas causas permanecem um pouco misteriosas.
Explosões Populacionais
Uma explosão populacional ocorre quando o número de coroas-de-espinhos em um recife aumenta rapidamente de maneira que elas consomem o coral mais rapidamente do que o coral é capaz de crescer. Elas preferem espécies de corais particulares como alguns corais do gênero Acropora, mas em geral elas simplesmente agem como um devastador incêndio vivo que se move lentamente. Os surtos populacionais modificam radicalmente os recifes; a duração e a intensidade variam muito, o que significa que alguns recifes e regiões são afetados de forma mais importante do que outros. Depois que as coroas-de-espinhos devoram todos os corais comestíveis em uma área, algas rapidamente colonizam a maior parte do espaço novamente disponível. A comunidade de peixes muda, e invertebrados sésseis como esponjas e corais moles crescem sobre áreas antes cobertas por corais duros. Após um surto populacional pode levar décadas para que um recife recupere sua biodiversidade original, e alguns recifes nunca se recuperam completamente.

Durante as últimas várias décadas pesquisadores postularam numerosas hipóteses sobre como e por que os surtos de coroas-de-espinhos ocorrem. As hipóteses são divididas em duas categorias básicas: aquelas que consideram as explosões populacionais como sendo naturais e recorrentes, e aquelas que presumem que as explosões são eventos novos, recentes. As duas categorias não são necessariamente mutuamente exclusivas; enquanto as causas subjacentes aos surtos ainda são debatidas, é provável que eles sejam causados por uma junção, em constante mudança, de fatores naturais e antropogênicos.




Embora o primeiro surto de coroas-de-espinhos cientificamente documentado tenha ocorrido no Japão em 1957, existem evidências importantes de que surtos ocorreram antes disso. Elementos esqueléticos (ossículos) de coroas-de-espinho têm sido periodicamente encontrados em abundância em sedimentos de recifes dos últimos 7.000 anos. Explosões populacionais parecem ser impulsionadas tanto pela abundância de corais quanto pelo sucesso de colonização e sobrevivência de larvas e juvenis de coroas-de-espinhos. Para que uma espécie que produz dezenas de milhões de ovos em todas as estações reprodutivas, apenas um pequeno aumento na sobrevivência larval poderia levar a um enorme número de adultos dentro de um período de um ano. As larvas de coroas-de-espinhos têm demonstrado que sobrevivem melhor em condições de baixa salinidade e altas temperaturas, e isso é evidente no fato de que a maioria dos surtos ocorreram em recifes que circundam ilhas altas ou próximo a continentes onde o escoamento de água doce ocorre sazonalmente.

No início dos anos 1980s Charles Birkeland, atualmente professor de biologia da University of Hawaii, propôs a hipótese do escoamento terrestre, argumentando que os nutrientes nos escoamentos de água doce, especialmente os causados por grandes tempestades, geram proliferações de fitoplâncton que aumentam o suprimento alimentar das larvas de coroas-de-espinhos. Presumindo que sob condições normais a maior parte das larvas de coroas-de-espinhos morre por falta de comida, um aumento na sobrevivência larval e recrutamento leva a uma explosão populacional subsequente. Com o aumento das populações humanas em todo o Pacífico e mais entrada de nutrientes, frequentemente advindos da agricultura, as proliferações de fitoplâncton tem ocorrido mais frequentemente do que em décadas anteriores e criado condições ótimas para as larvas de coroas-de-espinhos.

Uma das hipóteses populares para explicar por que esses surtos se tornaram mais comuns é a redução dos predadores da coroa-de-espinhos. Pelo menos 12 diferentes espécies, incluindo caranguejos, camarões, um poliqueta, gastrópodes e peixes são predadores conhecidos de juvenis e/ou adultos de coroas-de-espinhos. Porém a maioria dos predadores não irá se alimentar de larvas ou adultos de coroas-de-espinhos se tiverem uma outra opção alimentar. Os ovos e as larvas de coroas-de-espinho são protegidos por toxinas, e os adultos cobertos de espinhos podem resistir a todos os predadores exceto aos mais eficientes; os juvenis crípticos são provavelmente os mais vulneráveis, mas praticamente não há evidência de que a predação controle os tamanhos populacionais de coroas-de-espinhos.
A Hipótese do Distúrbio Intermediário


Quaisquer que sejam as origens e as consequências dos surtos populacionais, as coroas-de-espinho geralmente contribuem para a manutenção da diversidade dos recifes delineada na hipótese do distúrbio intermediário (HDI). Os distúrbios limpam habitats e levam a uma imigração de espécies para novos espaços disponíveis, como colônias de corais mortas. A HDI argumenta que a diversidade de espécies é maximizada quando o distúrbio ecológico ocorre a uma taxa que permite a coexistência tanto de espécies de crescimento lento quanto as de crescimento mais rápido.

Quando o distúrbio é removido, a riqueza de espécies diminui conforme a exclusão competitiva aumenta. Em outras palavras, espécies que competem pelo mesmo recurso não podem coexistir em um mesmo nicho. Ao se alimentar de corais de crescimento rápido, as coroas-de-espinho em abundância normal ajudam a manter sistemas de recife robustos. Corais de crescimento rápido, se não controlados, apresentam o potencial de dominar o recife, criando um habitat monotípico que é susceptível ao colapso sob qualquer número de estresses ambientais. Quanto maior a diversidade em um recife, mais capaz ele será de resistir a pressões e mudanças ambientais. Por outro lado, todas as espécies em um recife correm o risco de serem extintas quando há distúrbio demais. Portanto, em condições normais, as coroas-de-espinho tem um papel vital no ecossistema de recifes do Pacífico.


Embora as causas subjacentes dos surtos populacionais de coroas-de-espinhos ainda sejam debatidas, é provável que eles sejam causados por uma junção, em constante mudança, de fatores naturais e antropogênicos.


A estrela-do-mar fêmea terminou a sua refeição, e conforme a manhã clareia o animal começa a mover todos os seus pés ambulacrais em uníssono, rastejando em direção a escura parte de baixo do coral. Atrás da estrela-do-mar fica uma cicatriz desprovida de vida. Porém essa cicatriz irá em breve servir de substrato para que novas vidas colonizem e compitam e contribuam para a transferência de energia que ocorre continuamente no ecossistema recifal. Por agora, a estrela-do-mar descansa. Em uma questão de horas ela irá inconscientemente continuar o seu trabalho de ajudar a manter todo o ecossistema de recife diverso e saudável.

Explosões populacionais parecem ser botões naturais de reiniciar, assim como recorrentes fontes antropogênicas de devastação. Está na hora de uma mudança de paradigma, ou talvez de um choque de realidade, com relação a como pensamos sobre as coroas-de-espinho e sua influência nos recifes. Nós devemos começar a analisar as maneiras pelas quais os humanos estão envolvidos no processo de explosão populacional: aporte de nutrientes ao longo das regiões costeiras e aumento da temperatura da superfície dos oceanos causada pela mudança climática antropogênica. Vamos olhar as coroas-de-espinho não como cânceres dos recifes do Pacifico, mas como um ator naturalmente evoluído e integrante de ambientes recifais saudáveis. É hora de se concentrar menos no controle das coroas-de-espinho e mais no gerenciamento das atividades humanas, populações humanas e ignorância humana.

© Alert Diver — 1º Trimestre 2015

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