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O crescimento do tronco das árvores tropicais é menor em anos em que a estação seca é mais intensa e quente do que o normal. Esta é a principal descoberta de um estudo global sobre o crescimento de árvores tropicais publicado na Nature Geoscience, liderado por pesquisadores da Wageningen University & Research, Universidade Estadual de Campinas e University of Arizona. O estudo é baseado em uma nova rede global de anéis de crescimento baseado em mais de 14.000 séries de dados de crescimento anual de árvores de 350 localidades nos trópicos. Os pesquisadores encontraram que em regiões mais áridas ou mais quentes, o efeito negativo no crescimento é mais acentuado em anos mais secos e mais quentes. Estes resultados sugerem que as mudanças climáticas podem aumentar a sensibilidade das árvores tropicais a flutuações climáticas.   Durante muito tempo, ecólogos assumiam que árvores tropicais não produziam anéis de crescimento devido à falta de invernos frios nos trópicos. Nas últimas décadas, no entanto, a formação de anéis de crescimento já foi comprovada para centenas de espécies de árvores tropicais. Segundo o coautor Prof. Peter Groenendijk da Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP: “Os anéis de crescimento contêm uma riqueza de informações sobre a história do crescimento das árvores. Neste estudo, exploramos esse potencial. Pela primeira vez, obtivemos um panorama Pantropical de como o crescimento das árvores tropicais reage a flutuações climáticas”. Este estudo foi um esforço de colaboração internacional, para o qual 100 autores contribuíram com dados de anéis de crescimento amostrados em 30 países tropicais e subtropicais. Sequestro de CO2 Os resultados deste estudo ajudam a compreender as grandes flutuações na absorção de carbono pela vegetação tropical ao nível mundial. O primeiro autor, Prof. Pieter Zuidema da Wageningen Univeristy & Research: “Simulações de modelos de dinâmica de vegetação mostram que durante anos mais quentes ou mais secos, a vegetação tropical cresce menos e, portanto, absorve menos CO2 da atmosfera. Mas, até agora, faltavam medições reais do crescimento desta vegetação. Os nossos resultados fornecem assim uma base empírica a estes modelos globais”. Os autores ficaram surpresos com a descoberta de que o clima durante a estação seca teve um efeito mais forte no crescimento das árvores do que o clima durante a estação chuvosa. A coautora Dra. Valerie Trouet, da Universidade do Arizona: “Sabemos que a fotossíntese e a produção de madeira de árvores tropicais geralmente atingem o seu pico durante a estação das chuvas. Então, por que é que as flutuações anuais no crescimento do tronco de árvores dependem da estação seca? Isso nos surpreendeu e intrigou! A nossa explicação é que a água está disponível por mais tempo durante anos com estações secas mais húmidas ou com temperaturas mais amenas. Em termos simples, a estação de crescimento é mais longa, o que leva a um maior crescimento das árvores”. Preenchendo uma lacuna Este estudo preenche uma importante lacuna nos dados de anéis de crescimento. Pieter Zuidema: “Em mapas globais mostrando os locais de estudos com anéis de crescimento, tipicamente há um buraco no meio, nos trópicos. A nossa rede preenche essa lacuna de dados tropicais”. Juntamente com a publicação do estudo, os dados de crescimento de árvores de mais de 100 novas localidades de estudo serão disponibilizados na base de dados internacional de anéis de crescimento, o International Tree-ring Databank (ITRDB; https://www.ncei.noaa.gov/products/paleoclimatology/tree-ring). Pieter Zuidema: “Desta forma, os dados dos anéis de árvores que reunimos estarão disponíveis gratuitamente para todos”. Mudanças climáticas Devido ao aquecimento global, espera-se que a temperatura nas localidades de estudo aumente meio grau a cada década no futuro. Os autores esperam que estações secas mais quentes e áridas terão um efeito negativo no crescimento das árvores tropicais. Se o crescimento mais lento aumentar a probabilidade de mortalidade das árvores, vegetações tropicais podem tornar-se mais frequentemente uma fonte de CO2 em vez de um sumidouro deste gás de efeito de estufa.

Interannual variability in the global land carbon sink is strongly related to variations in tropical temperature and rainfall. This association suggests an important role for moisture-driven fluctuations in tropical vegetation productivity, but empirical evidence to quantify the responsible ecological processes is missing. Such evidence can be obtained from tree-ring data that quantify variability in a major vegetation productivity component: woody biomass growth. Here we compile a pantropical tree-ring network to show that annual woody biomass growth increases primarily with dry-season precipitation and decreases with dry-season maximum temperature. The strength of these dry-season climate responses varies among sites, as reflected in four robust and distinct climate response groups of tropical tree growth derived from clustering. Using cluster and regression analyses, we find that dry-season climate responses are amplified in regions that are drier, hotter and more climatically variable. These amplification patterns suggest that projected global warming will probably aggravate drought-induced declines in annual tropical vegetation productivity. Our study reveals a previously underappreciated role of dry-season climate variability in driving the dynamics of tropical vegetation productivity and consequently in influencing the land carbon sink.

The study of mechanisms that generate new species is considered fundamental for broad areas of ecology and evolution. Speciation is a continuous process in which reproductive isolation is established, and it is of fundamental importance to understand the origins of the adaptations that contribute to this process. Hybrid zones are considered natural laboratories for the study of speciation and represent ideal systems for such studies. Here, we investigated genomic differentiation between hybridizing Neotropical species Pitcairnia staminea (G. Lodd.) and P. albiflos (Herb.). Using thousands of SNPs genotyped through RAD-seq, we estimate effective population sizes, interspecific gene flow, as well as time of divergence between these two sister species and identify candidate genomic regions for positive selection that may be related to reproductive isolation. We selected different scenarios of speciation and tested them by using approximate Bayesian computation (ABC); we found evidence of divergence with gradual reduction in gene flow between these species over time, compatible with the hypothesis of speciation with gene flow between these Pitcairnia species. The parameter estimates obtained through ABC suggested that the effective population size of P. albiflos was around three times larger than that of P. staminea. Our divergence date estimates showed that these two species diverged during the Pliocene (4.7 Mya; CI = 1.3–8.5 Mya), which has likely allowed this species to accumulate genome-wide differences. We also detected a total of 17 of 4165 loci which showed signatures of selection with high genetic differentiation (FST > 0.85), 12 of these loci were annotated in de novo assembled transcriptomes of both species, and 4 candidate genes were identified to be putatively involved in reproductive isolation. These four candidate genes were previously associated with the function of pollen development, pollen tube germination and orientation, abiotic stress, and flower scent in plants, suggesting an interplay between pre- and postpollination barriers in the evolution of reproductive isolation between such species.

Souza, L. G. M. P. D., Falcão, M. J. D. A., Basso-Alves, J. P., & Mansano, V. D. F. (2024). Floral developmental insights into two species of Erythrina (Fabaceae: Papilionoideae: Phaseoleae) pollinated by hummingbirds and passerines. Journal of Plant Research, 1-20. https://link.springer.com/article/10.1007/s10265-024-01610-8

Pinheiro, G. P., Clemente, R. C., Rosini Silva, Á. A., Pastore, G. M., de Melo Porcari, A., & Sawaya, A. C. H. F. (2024). Chemical Profiling and Antioxidant Activity of Extracts from Kalanchoe Medicinal Species: Intraspecific Sources of Variation in Kalanchoe crenata and K. pinnata. Revista Brasileira de Farmacognosia, 34(4), 818-830. https://link.springer.com/article/10.1007/s43450-024-00530-x

Scatigna, A. V., Souza, V. C., Sosa, M. D. L. M., Colletta, G. D., Machado, R. M., & Simões, A. O. (2022). Phylogenetics of Gratioleae (Plantaginaceae): paraphyly of Stemodia and its implications for generic circumscriptions, with insights from floral evolution. Botanical Journal of the Linnean Society, 200(2), 194-217. https://academic.oup.com/botlinnean/article/200/2/194/6554044?login=false

Niederauer, G. F., de Oliveira, G. L., Aono, A. H., da Silva Graciano, D., Carmello-Guerreiro, S. M., Moura, M. F., & de Souza, A. P. (2024). Uncovering the molecular mechanisms of russet skin formation in Niagara grapevine (Vitis vinifera× Vitis labrusca). Scientific Reports, 14(1), 6600. https://www.nature.com/articles/s41598-024-55745-8

Palma‐Silva, C., Mortati, A. F., Chaves, C. J. N., Simões Santos Leal, B., Ribeiro, R. V., Pinheiro, F., … & André, T. (2024). Ecological transcriptomics reveals stress response pathways of a ground‐herb species in a waterlogging gradient of Amazonian riparian forests. Molecular Ecology, e17437. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.17437

de Lima, T. M., da Silva, S. F., Sánchez‐Vilas, J., Júnior, W. L. S., Mayer, J. L. S., Ribeiro, R. V., & Pinheiro, F. (2024). Phenotypic plasticity rather than ecotypic differentiation explains the broad realized niche of a Neotropical orchid species. Plant Biology, 26(6), 989-997. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/plb.13684