No texto anterior desta coluna (CH 433) foi destacada a capacidade da biodiversidade em ocupar diferentes hábitats, incluindo ambientes extremos. Essas propriedades adaptativas dos organismos dependem de oportunidades e recursos para sobrevivência e reprodução, mas também das capacidades fisiológicas e comportamentais intrínsecas de cada espécie, além da variabilidade genética moldada pela seleção natural ao longo das gerações.

O resultado desse processo evolutivo é uma gama de espécies com diferentes adaptações e níveis de dependência do ambiente. Muitas espécies se tornam generalistas, pois conseguem sobreviver em muitos tipos de ambiente ou se alimentar de vários recursos. Por exemplo, entre as tartarugas-marinhas existem espécies com dietas generalistas, como a tartaruga-cabeçuda, e outra que se alimenta principalmente de esponjas nos recifes, a tartaruga-de-pente. De forma parecida, entre os mamíferos xenartros, muitos tatus habitam diferentes ecossistemas e se alimentam de diversos recursos vegetais e animais, mas seus parentes, os tamanduás, são extremamente adaptados à mirmecofagia, isto é, se alimentam exclusivamente de formigas e cupins.

Embora essas dietas especializadas sejam vantajosas em alguns contextos, espécies especialistas normalmente apresentam maiores chances de extinção no longo prazo do que as generalistas. A associação entre uma determinada espécie e seu ambiente, sua fonte de alimento, solo, água, relevo, umidade, temperatura, pressão atmosférica, além de outras espécies competidoras, predadoras etc., é chamada de “nicho realizado”, que é muito mais amplo nas espécies generalistas do que nas especialistas.

Algumas espécies de animais, plantas e microrganismos necessitam de condições únicas ambientais e podem desaparecer quando o ambiente é alterado, portanto funcionam como bioindicadoras da qualidade do ambiente. Em alguns casos, espécies bioindicadoras também podem indicar impacto antropogênico por poluição química, radioativa etc. A ocorrência, a abundância relativa, a taxa reprodutiva, a estrutura e a função da comunidade de espécies bioindicadoras também permitem o monitoramento da qualidade ambiental ao longo do tempo. Por exemplo, muitos invertebrados estão relacionados à ciclagem de nutrientes, à decomposição, à produtividade secundária, à polinização, à dispersão de sementes e à regulação das populações de algumas plantas e de outros organismos. Alguns insetos são usados rotineiramente na prática agrícola. Por exemplo, a Embrapa desenvolveu um método de amostragem de cupins dos gêneros Rhynchotermes e Syntermes para o biomonitoramento da qualidade de solos submetidos a diferentes tipos de adubação.

Nos ambientes aquáticos, o monitoramento da qualidade da água é feito por muitas espécies sensíveis a diferentes parâmetros que podem indicar poluição orgânica (esgoto etc.) ou por químicos diversos, além de alterações de pH da água. A presença de algumas espécies animais como o pato-mergulhão, nomeado “embaixador das águas fluviais brasileiras”, indica águas de altíssima qualidade nas nascentes de alguns rios das bacias dos rios São Francisco (Serra da Canastra), Paraná (Paranaíba) e Tocantins (Jalapão), no bioma Cerrado do Brasil.

Monitorar a presença direta dessas espécies bioindicadoras pode ser uma atividade muito complexa e demorada, mas para isso foram desenvolvidos métodos indiretos de identificação desses organismos a partir de amostras de solo, água e ar. Alguns desses métodos fazem a caracterização do DNA ambiental usando técnicas de sequenciamento chamadas metabarcodes e metagenômica. Quantidades ínfimas de material genético dos organismos bioindicadores podem ser recuperadas e sequenciadas em laboratório, permitindo a identificação das espécies e fazer o diagnóstico da qualidade ambiental. Por exemplo, pesquisas com DNA ambiental recuperado de solo, água e ar de diferentes regiões do Brasil estão permitindo entender melhor os impactos das mudanças climáticas nos mangues, restingas e na Floresta Amazônica.

Atualmente, existem algumas redes mundiais, regionais e nacionais de biomonitoramento ambiental que investigam desde poluição até questões de saúde pública, como zoonoses. O princípio por trás desses monitoramentos ambientais está nas adaptações de diferentes espécies bioindicadoras que se estabeleceram em condições ambientais específicas durante suas histórias evolutivas particulares.