Encontrar o Homem Lagarto, um réptil-amoroso biólogo enfrentar alguns dos maiores questões em evolução
A manhã de 17 de outubro de 1996, começou, como de costume, para Jonathan Losos., O biólogo evolucionista vestiu um chapéu largo e revestiu-se de protetor solar, então encabeçado de barco para várias ilhotas sem nome da Grande Ilha de Exuma, nas Bahamas. Três anos antes, ele e o ecologista David Spiller introduziram espécies de lagartos locais lá para aprender como eles competiriam em um lugar outrora sem lagartos. O par passou o dia pegando lagartos, observando suas localizações exatas, e fazendo um balanço dos insetos, aranhas e vegetação. Eles estavam preocupados com relatos de um furacão iminente, mas os moradores pareciam confiantes de que iria desviar-se e poupar as ilhas, como de costume.,no entanto, desta vez não. No dia seguinte, Lososos e Spiller ajudaram o dono do hotel a subir as janelas de sua casa de praia em Great Exuma quando o Furacão Lili caiu na ilha. Quando o vento soprava e as primeiras squalls largavam a chuva, corriam para um bloco de cimento a construir uma colina. Naquela noite, o vento soprou de partes do telhado e caiu das Palmeiras. Uma tempestade de 4 metros inundou as ruas, e dois dias depois encontraram o barco alugado preso numa árvore.os lagartos tiveram ainda pior., Quando Lososos e Spiller finalmente voltaram para os seus locais de estudo mais expostos, as ilhas foram despidas quase sem escovas e todos os lagartos foram embora. Mas o revés do projeto de Lososos foi o início de um novo capítulo em sua pesquisa sobre como os animais se adaptam aos ambientes variados e mutáveis em Ilhas dentro e em torno do Caribe.desde Lili, meia dúzia de outros furacões inundaram Ilhéus e varreram animais para lá transferidos por Lososos, que está sediado na Universidade de Washington em St.Louis (WashU), e sua equipe., Mas ele e seus colegas perseveraram, coletando dados sobre como os animais se adaptam aos predadores, danos causados por tempestades e outros desafios—naturais e os inventados pelos pesquisadores. Um entusiasta de répteis ao longo da vida, Lososos é impulsionado em parte por sua paixão por um grupo de lagartos chamados anoles, que prosperam na América do Sul e Central e em todo o Caribe.ele também os vê como uma oportunidade. Quase metade das 400 espécies de anóis vivem em ilhas, e seus diversos estilos de vida, habitats e histórias provaram ser um veículo para explorar algumas das maiores questões da evolução., “As ilhas de Jonathan são como tubos de teste gigantes, e ele é o derradeiro sininho”, diz Martha Muñoz, uma bióloga evolucionária da Universidade de Yale.
o Chamado Pinóquio anole (Anolis narigudo), este Sul-Americano lagarto é um dos Jonathan Losos favoritos e foi pensado para ser extinto.,
LUCAS BUSTAMANTE
Losos de pesquisa em anoles tem mostrado que a evolução pode acontecer mais rápido do que a maioria dos cientistas tinha assumido, e que—ao contrário do que alguns dos principais pensadores propuseram—é muitas vezes previsível. Confrontados com desafios semelhantes, populações separadas muitas vezes evoluem soluções semelhantes. Ao longo do caminho, Losos orientou dezenas de jovens cientistas, e alguns estão agora carregando seu trabalho em novas direções., “Além de suas muitas contribuições para o campo, Jonathan também mudou o curso da ciência simplesmente por ser quem ele é”, diz Muñoz, um ex-aluno. “Ele é a prova de que o sucesso é mais rico e gratificante quando acompanhado de bondade e humildade.estranhamente, o programa de TV da década de 1950 deixou-o para Beaver e começou a perder por este caminho. Quando o castor de 7 anos trouxe para casa um jacaré de estimação, o jovem Losos perguntou aos pais se ele também podia ter um. Sua mãe era contra, mas seu pai disse que ele pediria conselhos a um amigo da família, o vice-diretor do Zoológico de St.Louis., Um empresário de sucesso, os lososos sênior também amavam animais, levando sua família de férias na natureza, juntando-se ao Conselho do zoológico, e até mesmo financiando a aquisição do Zoológico de um elefante bebê da Tailândia, que ele nomeou Carolyn em homenagem a sua esposa.para surpresa de todos, o diretor aprovou, dizendo que ter um jacaré como animal de estimação de infância foi como ele começou na herpetologia. Assim, os jovens Lososos adquiriram vários Caimans bebês, que viviam em uma piscina de bebês no porão no inverno e em um cavado de cavalos no quintal no resto do ano., Apenas algumas vezes os animais escaparam e aterrorizaram os vizinhos. Lososos trabalhou no zoológico até partway através da Faculdade, eventualmente doando seus caimões para um tratador de Zoológico. “Jonathan começou como uma criança que ama a natureza, importunando continuamente o pessoal de seu zoológico local, pegando lagartos em férias de família, e ele nunca perdeu essa faísca”, diz Harry Greene, o herpetologista emérito da Universidade Cornell e conselheiro da Escola de pós-graduação de Losos.,
Em 12, Jonathan Losos pego um verde anole, uma das espécies que viria a ser a sua vida de trabalho.
CORTESIA DE JONATHAN LOSOS
Como estudante de graduação na Universidade de Harvard, Losos caiu sob a tutela do herpetólogo Ernest Williams. Às vezes referido como o pai da biologia Anol, Williams reconheceu que anóis em diferentes ilhas caribenhas evoluíram independentemente., No entanto, em cada ilha ele tinha encontrado um conjunto similar de tipos de corpo ou “ecomorfos” – um especializado para viver no mato, outro para agarrar galhos, e ainda outros para a vida no alto das árvores. Estes paralelos sugeriram que onde as circunstâncias eram semelhantes, a evolução convergiria no mesmo conjunto de traços e formaria comunidades com conjuntos similares de espécies.o laboratório de Williams já havia produzido vários biólogos evolucionistas de renome, e Lososos achou que o campo de pesquisa de anole estava ficando muito lotado. Mas nenhuma outra espécie captou o seu interesse e foi fácil de estudar., “Eu passei por uma dúzia de projetos de Doutorado fracassados”, lembra ele. Em um ponto baixo, ele considerou seriamente a Faculdade de direito, mas seu pai o convenceu de que o mundo precisava de herpetólogos mais do que advogados.Losos eventualmente percebeu que anóis eram perfeitos para aplicar novas ferramentas na biologia evolutiva. Os pesquisadores estavam apenas começando a construir árvores familiares e traçar a evolução com base nas variações de proteínas entre as espécies. Para seu Ph. D., Losos comparou proteínas em anóis do Caribe e verificou que os ecomorfos de Williams tinham realmente evoluído independentemente para formar comunidades similares em diferentes ilhas., Essa visão por si só-apoio a uma ideia chamada evolução convergente—”foi um avanço realmente importante”, diz Frank Burbrink, um herpetologista do Museu Americano de História Natural.Enquanto isso, outros pesquisadores estavam pedindo mais rigor nos estudos de evolução, exigindo evidências de que traços supostamente adaptativos realmente dão uma vantagem a um organismo. Assim, Lososos começou a estudar diferentes ecomorfos anolares, com pernas e sapos de tamanhos variados (ver gráfico, abaixo). No laboratório, ele os atropelou em miniaturas e avaliou o quão bem eles se agarravam a superfícies lisas e verticais., Ele descobriu que os lagartos que viviam perto do solo, perto dos predadores, tinham pernas mais longas que os tornavam rápidos, enquanto que os que viviam mais alto nos arbustos e nas árvores tinham sapos maiores para se agarrarem às folhas e à casca lisa. Ao combinar esses dados com seus estudos em árvore genealógica, ele teve uma noção mais clara da história evolutiva dos lagartos. Ele” foi realmente uma das primeiras pessoas a mover o campo para fazer a evolução integrando ecologia e morfologia e obtendo o quadro maior”, diz Burbrink.,
Evolution’s stamp on island-dwelling lizards
On islands in and around the Caribbean, 173 species of anole lizards face an array of different environments, predators, and competitors, along with periodic storms. O resultado é um laboratório de evolução, onde os cientistas foram capazes de acompanhar a velocidade e o curso de adaptação.,
Inspirada por experiências em que os pesquisadores monitorado mudanças evolutivas em guppies em Trinidad após realocando-os para diferentes fluxos, Losos começou a se perguntar se estudos semelhantes poderiam ser feitas no Caribe anoles., E ele percebeu que Thomas Schoener, um dos protegidos de Williams, já tinha preparado o terreno. Na década de 1980, Thomas e Amy Schoener (eles já foram casados) introduziram lagartos locais em pequenas ilhas sem lagartos nas Bahamas para investigar como a vegetação diferente afetou a capacidade dos répteis para prosperar.uma década depois, Lososos juntou-se a Thomas Schoener, então um renomado ecologista da Universidade da Califórnia (UC), Davis, para revisitar esses locais., Consistente com as descobertas anteriores de Williams e Lososos, lagartos que viviam em vegetação arbustiva tinham pernas mais curtas e sapos maiores do que seus ancestrais, que tinham vivido em árvores altas e largas. Estas adaptações permitiram-lhes agarrar-se a pequenos ramos à medida que perseguiam insectos para comer, e as mudanças tinham demorado apenas algumas gerações. “A evolução pode acontecer muito rapidamente quando a seleção natural é muito forte”, diz Lososos.
A ideia é agora bem aceite, mas na altura foi contra a crença enraizada de que a evolução era um processo lento., “Esta é uma das poucas coisas que Darwin errou”, diz Lososos. Ele decidiu fazer do anoles o trabalho da sua vida.ele logo teve que contar com furacões. Lososos e Spiller, agora aposentados de UC Davis, tinham escolhido as ilhotas de Great Exuma para estudar os efeitos da competição. Em alguns, eles introduziram duas espécies locais, os anóis verdes e castanhos, e em outros, apenas uma única espécie. Nos primeiros 3 anos, eles notaram que em ilhas com ambos os tipos, os lagartos Castanhos estavam levando os anóis verdes para os arbustos, onde eles estavam lutando., Foi quando Lili bateu, arruinando a experiência antes que eles pudessem ver se os anóis verdes seriam extintos.
“teria sido tão fácil, tenho certeza, empacotar tudo e desistir”, diz Luke Harmon, um dos ex-alunos de Losos e agora um biólogo evolucionista na Universidade de Idaho. Em vez disso, Losos e Spiller usaram o desastre a seu favor. Eles documentaram o grande impacto da Lili, mas também irregular. As ilhas a sudoeste de Great Exuma sentiram o impacto da tempestade e foram desprovidas de lagartos e vegetação. A vida lá teria de recomeçar., Nas ilhas ao norte, o vento e a chuva estalaram galhos e arrancaram folhas, mas alguns lagartos permaneceram, relataram no primeiro de vários jornais sobre furacões.
O trabalho desafiou uma suposição generalizada de que eventos extremos, como furacões não unidade de evolução, porque eles são raros e têm aleatório, imprevisível impactos sobre plantas e animais. O Grupo Lososos descobriu que as tempestades podem ser agentes de seleção natural.,
Jonathan Losos (frontal direito), com a Universidade de Harvard herpetologia classe na Costa Rica, fez um nome como um mentor, bem como um pesquisador.,
CORTESIA DE JONATHAN LOSOS
Por exemplo, em 2017 Losos da pós-doutor Colin Donihue; funcional morphologist Anthony Herrel, agora com o nacional francesa, agência de pesquisa do CNRS no Museu Nacional de História Natural; e colegas visitou duas ilhotas nas ilhas Turks e Caicos para medir a proporção do corpo do anoles que vivem lá. Quatro dias depois de partirem, dois furacões quase de costas para trás atingem a área com ventos de mais de 200 km / h., Quando a equipe retornou algumas semanas depois e refezou os lagartos, eles descobriram que os sobreviventes tendiam a ter maiores sapos, maiores patas dianteiras e menores traseiros.de volta ao laboratório, os pesquisadores testaram como essas características afetam a capacidade dos lagartos de se manterem em um poleiro. Num vento forte, os anóis aguentam-se com as patas dianteiras, mas perdem a força com as patas traseiras. Dando um soprador de ar, os pesquisadores descobriram que aqueles com pernas traseiras mais longas (e mais área de superfície para o vento pegar) foram soprados de seus poleiros para uma superfície acolchoada mais prontamente., Por outro lado, animais com membros traseiros mais curtos e sapos maiores seguravam-se. Os furacões aparentemente haviam selecionado essas características, informou a equipe em 2018. No ano seguinte, eles descobriram que os descendentes dos sobreviventes também tinham grandes sapos, sugerindo que a adaptação era genética e não apenas uma reação a segurar firme.desde então, a equipa tem medido o tamanho do toepad em 188 espécies de lagartos por todo o Caribe. Quanto mais furacões uma ilha tem experimentado, quanto maiores os sapos dos lagartos que vivem lá, eles relataram em 27 de abril nos procedimentos da Academia Nacional de Ciências., Os furacões parecem ter tido um efeito evolutivo a longo prazo.Losososos tinha sido professor em WashU por 13 anos quando Harvard ligou em 2005, procurando recrutá-lo para o seu departamento de biologia evolutiva. Um nativo de St. Louis e um fã hardcore de baseball de St. Louis Cardinals, ele hesitou. Ele até fez um ano sabático em Harvard antes de finalmente aceitar, em grande parte porque a posição incluía uma curadoria no Harvard Museum of Comparative Zoology. “Era a única coisa que St. Louis não tinha”, recorda.,lá, ele continuou a construir uma reputação de ser um mentor gentil e entusiasta. “Eu o vi dar aos alunos do ensino médio a mesma atenção e respeito que ele dá a seus colegas mais próximos”, diz Melissa Kemp, uma ex-pós-doutorada na Universidade do Texas, em Austin. “Ele parece estar sempre focado em seu trabalho, mas ele também tem um estranho senso de diversão ao mesmo tempo”, diz Michele Johnson, um ex-aluno e um biólogo evolucionista da universidade Trinity University., Lososos sports a watch with Anole he photographed as its face and is not above lecturing undergraduates while dressed as a platypus—one of his favorite animals since childhood.essas características e uma firme crença de que “não há Tamanho único em termos de como interagir com e orientar estudantes” ajudaram Losos a lançar as carreiras de 59 estudantes graduados e pós-doutorandos. Eles incluem pelo menos oito estudiosos Negros, Latinos e nativos americanos, em um campo que carece de diversidade. (Embora 3% dos biólogos norte-americanos sejam afro-americanos ou Negros, por exemplo, apenas 0.,3% dos biólogos evolucionistas são.) Ambika Kamath, agora uma pesquisadora pós-doutoral na UC Berkeley, diz que Lososos a apoiou completamente quando seus estudos desafiaram a ideia de que lagartos masculinos mantinham territórios para encurralar seus companheiros. Ela argumentou que as fêmeas se movem e desempenham um papel na escolha do companheiro. “Teria sido muito mais difícil para mim fazer esse trabalho SEM a sua excitação”, lembra. Lososos trabalhou duro com ela para obter o jornal exatamente certo e Estava ansioso para ser um co-autor., “Caso contrário, teria sido apenas o trabalho desta jovem mulher castanha que poderia facilmente ter sido demitido como uma feminista zangada.Kamath e outros estudantes elogiam Losos por empurrá-los intelectualmente sem minar sua confiança. O Harmon diz que o Losos nunca rejeitaria uma ideia dos seus alunos, por mais louco que fosse. Em vez disso, ele apenas pausava e dizia “interessante.””Eventualmente eu descobri que talvez eu deva pensar um pouco mais sobre as coisas, se Jonathan achou que elas eram ‘interessantes'”, diz Harmon.,Lososos e sua equipe continuam testando suas ideias sobre ecologia e evolução nas ilhas caribenhas. Em um projeto recente, Robert Pringle, agora na Universidade de Princeton, e Losos testaram um princípio fundamental na ecologia—que a introdução de um predador superior tende a aumentar a biodiversidade. Os pesquisadores adicionaram um lagarto morador predatório nas ilhas com anóis castanhos e verdes. Para escapar desta nova ameaça, os anóis Castanhos começaram a sair mais alto na folhagem, deslocando os anóis verdes que normalmente viviam lá e levando-os para a extinção., Ao contrário da sabedoria convencional, o predador parecia estar empurrando as ilhas para a baixa biodiversidade, relataram em 5 de junho na natureza.
Em quadros de vídeo a partir de um laboratório de simulação de um furacão, o vento primeiro se desprende de um lagarto a patas de trás, em seguida, sopra-los para fora, até que o animal perde completamente o controle.,
Colin Donihue
Outro estudo recente, conduzido por um dos Losos, ex-pós-doutorados, analisou os impactos de uma invasão anole espécies em Dominica. Até 20 anos atrás, a ilha abrigava uma única espécie de anolo. Em seguida, um carregamento de madeira introduziu uma segunda espécie que está gradualmente se espalhando. Para estudar como as espécies nativas e invasoras interagem, a ecologista comportamental Claire Dufour, agora na Universidade de Montpellier, usou lagartos robóticos como substitutos para o invasor., Os robôs fizeram flexões e estenderam um pedaço de pele falsa sob o queixo, imitando as demonstrações agressivas de lagartos reais. Em resposta, lagartos nativos familiarizados com os invasores posaram mais agressivamente, sugerindo que os invasores estão forçando os nativos a gastar mais energia defendendo seu território, o grupo relatou em 27 de Março no Journal of Animal Ecology. “Nossa maior conclusão é que as espécies competem e têm consequências negativas umas nas outras”, diz Lososos.Lososos está avaliando o que ele aprendeu até agora., Em seu livro Improvável Destino: o Destino, o Acaso, e o Futuro da Evolução, publicada em 2017, ele desafiou um grande contenção de um campo de grandes pensadores, Stephen Jay Gould, o paleontólogo de Harvard, que argumentou que o acaso desempenha um grande papel na determinação da natureza do curso que a evolução nunca tomaria o mesmo caminho duas vezes. Anoles oferecem evidências ao contrário, lososos escreveu: em habitats semelhantes, eles têm repetidamente evoluído formas, tamanhos e comportamento semelhantes do corpo. O livro foi escrito para o público em geral, mas causou uma impressão mesmo em seus pares., “Eu tenho estudado evolução por mais de 30 anos, e este livro me fez repensar algumas coisas que eu pensava saber sobre biologia e evolução”, diz Christopher Austin, um biólogo evolucionista e curador de Herpetologia no Museu de Ciência Natural da Universidade do Estado da Louisiana.Lososos deixou Harvard em 2018, atraído por um novo emprego em WashU e a perspectiva de voltar para sua cidade natal, seus gatos, e sua esposa, que tem uma carreira bem sucedida no ramo imobiliário e não o seguiu para Massachusetts., Ele agora dirige a Living Earth Collaborative, uma iniciativa de pesquisa de biodiversidade que une especialistas no Jardim Botânico do Missouri, no Zoológico de St.Louis, e WashU. Ele está trabalhando em um livro sobre a evolução no gato doméstico, outra de suas espécies favoritas.e ele ainda está esquivando-se de furacões. Losos e colegas têm tentado avaliar os impactos evolucionários a longo prazo dos lagartos predatórios que apresentaram a algumas ilhas nas Bahamas. “Não sei se alguma vez lá chegaremos”, diz ele. De poucos em poucos anos, um furacão passa e rebenta com os lagartos em evolução.