Pesquisadores da Universidade de Toronto e da Ohio Wesleyan University estão colaborando na busca para descobrir como os lagartos podem se adaptar às mudanças climáticas do mundo.
Pela Universidade de Toronto publicado por Phys.
Sophie Berkowitz e Simone Collier, estudantes de graduação no Trinity College e Victoria College na Faculdade de Artes e Ciências, estão usando ferramentas computacionais para analisar o movimento do lagarto e a temperatura corporal sob a supervisão de Vianey Leos Barajas, um professor assistente no departamento de ciências estatísticas e a Escola do Meio Ambiente.
Eles estão trabalhando em estreita colaboração com ecologistas em Wesleyan, o professor assistente Eric Gangloff e os alunos de graduação Ciara Pettit e Sierra Spears, que cuidaram dos lagartos e forneceram os dados primários de movimento e temperatura dos lagartos.
A pesquisa da equipe se concentra em analisar os movimentos dos lagartos quando colocados em uma arena com um “gradiente térmico”, ou seja, uma área de observação onde uma extremidade é mais quente do que a outra. A arena cheia de areia tem um metro de comprimento e uma lâmpada como fonte de calor. Usando software de reconhecimento de objetos de código aberto, o estudante de estatística e ciência ambiental Berkowitz extraiu dados de movimento de horas de filmagem de lagartos para preparar um conjunto de dados para análise estatística.
Um dos principais desafios foi rastrear o movimento do lagarto quando ele rastejou na areia ou tentou rastejar pela lateral da arena de observação, fora do campo de visão da câmera, diz Berkowitz.
“Eles tentam se enterrar na areia e são pegos. Então os ecologistas têm que pescá-los”, diz Berkowitz. “Os lagartos têm mentes próprias e nossa pesquisa definitivamente tem que se acomodar a isso.”
Com o conjunto de dados dos movimentos dos lagartos, temperatura corporal e ambiental, o estudante de matemática e ciências ambientais Collier usou modelos ocultos de Markov para obter informações sobre os movimentos e o comportamento dos lagartos.
“O que estamos tentando fazer com esses modelos é determinar seus comportamentos de termorregulação”, diz Collier. “Queremos encontrar padrões no movimento dos lagartos com base em como eles se movem entre essas diferentes zonas de temperatura.”
Os lagartos são ectotérmicos, o que significa que dependem da temperatura do ambiente para regular a temperatura corporal. Seria de se esperar, então, que o aumento da temperatura afetasse o comportamento de um lagarto. Essas mudanças no comportamento, por sua vez, contêm pistas importantes sobre como as espécies de lagartos podem ser afetadas pelas mudanças climáticas.
“É muito importante para nós, como cientistas, compreender melhor como funciona a termorregulação e como é afetada pelo ambiente”, disse Berkowitz. “Os modelos ocultos de Markov funcionam com base na premissa de que as observações são o produto de um processo comportamental subjacente.
“Se pudermos entender coisas que não podemos observar prontamente, podemos ajudar a entender o futuro de nossa espécie de lagarto em termos de mudança climática.”
A parceria de pesquisa destaca a interseção de estatística e ecologia: a equipe de ecologistas de Gangloff forneceu os dados primários para a equipe de ciências estatísticas e ambientais da U of T para análise posterior.
“Podemos fazer muitos projetos divertidos e trabalhar com muitos alunos diversos que são bastante capazes. Eles estão usando seu conjunto de habilidades estatísticas para expandir a noção do que as ciências estatísticas significam na prática”, diz Barajas.
A equipe está continuando sua modelagem e planeja publicar seus resultados, junto com suas ferramentas de modelagem.
Além de contribuir para o campo, os dois alunos da U of T dizem que gostaram de ganhar experiência prática em pesquisa sob a supervisão de um professor, enquanto desenvolviam habilidades importantes. Berkowitz e Collier incentivam os alunos a buscar projetos de pesquisa se estiverem interessados nos tópicos.
“Se você encontrar um professor que está pesquisando algo no qual você está interessado, basta chegar e ver o que acontece. Nunca se sabe”, diz Collier.
