MODELING THE POTENTIAL DISTRIBUTION OF MEDICINAL PLANT SPECIES OCCURRING IN THE AMAZON UNDER CLIMATE CHANGE SCENARIOS
DOI:
https://doi.org/10.31413/nat.v14i4.22135Palavras-chave:
environmental suitability, plant genetic resources, in-situ conservation, ecological niche modelingResumo
Modelagem da distribuição potencial de espécies medicinais que ocorrem na Amazônia sob cenários de mudança climática
RESUMO: A mudança climática é uma ameaça crescente à conservação da flora medicinal amazônica, podendo alterar a distribuição geográfica das espécies e comprometer a disponibilidade de recursos fitogenéticos. Este estudo teve como objetivo modelar a distribuição potencial atual e futura, sob diferentes cenários, das espécies Carapa procera, Uncaria tomentosa, Ampelozizyphus amazonicus e Vernonia polysphaera. Registros de ocorrência de bancos de dados e de coleções científicas foram utilizados para modelar o nicho ecológico, com seis algoritmos implementados no ENMTML. As projeções futuras consideraram os modelos climáticos HadGEM3-GC31-LL, IPSL-CM6A-LR e MIROC6, sob os cenários SSP2-4.5 e SSP5-8.5, e nos períodos de 2041–2060, 2061–2080 e 2081–2100. O desempenho dos modelos variou entre as espécies e os algoritmos, com o melhor desempenho preditivo observado em GAU, MXD, RF e SVM. A adequabilidade ambiental de C. procera apresentou redução, enquanto a de U. tomentosa apresentou redução inicial, seguida de redistribuição espacial parcial. Em A. amazonicus, observou-se redução moderada, principalmente no cenário mais pessimista, enquanto V. polysphaera apresentou aumento da adequabilidade ambiental. Os resultados indicam diferenças na adequabilidade ambiental futura entre espécies e fornecem subsídios para o planejamento de estratégias de conservação in-situ e ex-situ, bem como para a identificação de áreas prioritárias para a conservação desses recursos fitogenéticos.
Palavras-chave: adequabilidade ambiental; recursos fitogenéticos; conservação in-situ; modelagem de nicho ecológico.
Referências
AIELLO-LAMMENS, M. E.; BORIA, R. A.; RADOSAVLJEVIC, A.; VILELA, B.; ANDERSON, R. P. SpThin: an R package for spatial thinning of species occurrence records for use in ecological niche models. Ecography, v. 38, n. 5, p. 541-545, 2015. https://doi.org/10.1111/ecog.01132
AKSOY, Ö. K. Predicting the Potential Distribution Area of the Platanus orientalis L. in Turkey Today and in the Future. Sustainability, v. 14, n. 18, e11706, 2022. https://doi.org/10.3390/su141811706
ANDERSON, R. P.; GONZALEZ JÚNIOR, I. Species-specific tuning increases robustness to sampling bias in models of species distributions: an implementation with Maxent. Ecological Modelling, v. 222, n. 15, p. 2796-2811, 2011. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2011.04.011
ANDRADE, A. F. A. de; VELAZCO, S. J. E.; DE MARCO JUNIOR, P. ENMTML: an R package for a straightforward construction of complex ecological niche models. Environmental Modelling & Software, v. 125, e104615, 2020. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.104615
ARADO, G. M.; AMATTO, P. de P. G.; MARINS, M.; RIZZI, E. S.; FRANÇA, S. de C.; COPPEDE, J. da S.; CARMONA, F.; PEREIRA, A. M. S. Anti-inflammatory and/or immunomodulatory activities of Uncaria tomentosa (cat's claw) extracts: a systematic review and meta-analysis of in vivo studies. Frontiers in Pharmacology, v. 15, e1378408, 2024. https://doi.org/10.3389/fphar.2024.1378408
BARBOSA, M.; MAIA, R. A.; MENOR, I. O.; MARIMON JUNIOR, B. H.; MARIMON, B. S.; FERNANDES, G. W.; MALHI, Y.; AGUIRRE-GUTIÉRREZ, J. Detected shifts towards drought-adaptive strategies in the Amazon Forest over the last four decades. Global Change Biology, v. 32, n. 2, e70727, 2026. https://doi.org/10.1111/gcb.70727
CÁMARA-LERET, R.; ROEHRDANZ, P. R.; BASCOMPTE, J. The forest of knowledge under global change. Nature, v. 655, p. 1212-1216, 2026. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10741-y
CAMPOS, M. F.; MENDONÇA, S. C.; PEÑALOZA, E. M. C.; OLIVEIRA, B. A. C. de; ROSA, A. S.; LEITÃO, G. G.; TUCCI, A. R.; FERREIRA, V. N. S.; OLIVEIRA, T. K. F.; MIRANDA, M. D.; ALLONSO, D.; LEITÃO, S. G. Anti-SARS-CoV-2 activity of Ampelozizyphus amazonicus (Saracura-Mirá): focus on the modulation of the Spike-ACE2 interaction by chemically characterized bark extracts by LC-DAD-APCI-MS/MS. Molecules, v. 28, n. 7, e3159, 2023. https://doi.org/10.3390/molecules28073159
CRIA_Centro de Referência e Informação Ambiental. SpeciesLink: Sistema de informação ambiental para consulta e gerenciamento de dados sobre biodiversidade. Versão obtida em 15 fev. 2026. Campinas, 2026. [acesso em 15 fev. 2026]. Disponível em: https://specieslink.net/
COHEN, J. A coefficient of agreement for nominal scales. Educational and Psychological Measurement, v. 20, n. 1, p. 37-46, 1960. https://doi.org/10.1177/00131644600200010
DE MARCO JUNIOR, P.; NÓBREGA, C. C. Evaluating collinearity effects on species distribution models: An approach based on virtual species simulation. Plos One, v.13, n.9, e0202403, 2018. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0202403
DORMANN, C. F.; ELITH, J.; BACHER, S.; BUCHMANN, C.; CARL, G.; CARRÉ, G.; MARQUÉZ, J. R. G.; GRUBER, B.; LAFOURCADE, B.; LEITÃO, P. J.; MUNKEMULLER, T.; MCCLEAN, C.; OSBORNE, P. E.; REINEKING, B.; SCHRODER, B.; SKIDMORE, A. K.; ZURELL, D.; LAUTENBACH, S. Collinearity: a review of methods to deal with it and a simulation study evaluating their performance. Ecography, v. 36, n.1, p.27-46, 2013. https://doi.org/10.1111/j.1600-0587.2012.07348.x
FAO; IIASA. Harmonized World Soil Database version 2.0. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations; Laxenburg: International Institute for Applied Systems Analysis, 2023. 69p. Available online: https://doi.org/10.4060/cc3823en
FICK, S. E.; HIJMANS, R. J. WorldClim 2: new 1 km spatial resolution climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology, v. 37, n. 12, p. 4302-4315, 2017. https://doi.org/10.1002/joc.5086
FIELDING, A. H.; BELL, J. F. A review of methods for the assessment of prediction errors in conservation presence/absence models. Environmental Conservation, v. 24, n. 1, p. 38-49, 1997. https://doi.org/10.1017/S0376892997000088
FIRPO, M. A. F.; GUIMARÃES, B. dos S.; DANTAS, L. G.; SILVA, M. G. B. da; ALVEZ, L. M.; CHADWICK, R.; LLOPART, M. P.; OLIVEIRA, G. S. de. Assessment of CMIP6 models' performance in simulating present-day climate in Brazil. Frontiers in Climate, v. 4, e948499, 2022. https://doi.org/10.3389/fclim.2022.948499
GALLON, M. E.; JAIYESIMI, O. A.; GOBBO-NETO, L. LC-UV-HRMS dereplication of secondary metabolites from Brazilian Vernonieae (Asteraceae) species supported through in-house database. Biochemical Systematics and Ecology, v. 78, p. 5-16, 2018. https://doi.org/10.1016/j.bse.2018.03.002
GARZÓN, L. P. Usos medicinales asociados a la uña de gato (Uncaria tomentosa (Willd. ex Roemer & Schultes) DC y Uncaria guianensis (Aublet) J. F. Gmel) en comunidades Tikuna del sur de la Amazonia Colombiana. Ethnoscientia - Brazilian Journal of Ethnobiology and Ethnoecology, v. 4, n. 1, p. 1-15, 2019. https://doi.org/10.18542/ethnoscientia.v0i0.10253
HOUNSOU, K. E.; SONIBARE, M. A.; ELUFIOYE, T. O. Climate change and the future of medicinal plants research. Bioactive Compounds in Health and Disease, v. 7, n. 3, p. 152-169, 2024. https://doi.org/10.31989/bchd.v7i3.1310
IPCC_Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2023: Synthesis Report. 2023. Available online: <https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/downloads/report/IPCC_AR6_SYR_FullVolume.pdf>. Accessed at: 12 de maio de 2026.
KFFURI, C. W.; LOPES, M. A.; MING, L. C.; ODONNE, G.; KINUPP, V. F. Antimalarial plants used by indigenous people of the Upper Rio Negro in Amazonas, Brazil. Journal of Ethnopharmacology, v. 178, p. 188-198, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jep.2015.11.048
KARDBHAJNE, A.; DHADSE, S. Climate Change and Medicinal plant conservation: challenges and strategies. Journal of Indian Association for Environmental Management, v. 46, n. 1, p. 12-21, 2026. https://doi.org/10.47915/jiaem.v46i1.21508
LEITÃO, S. G.; LEITÃO, G. G.; OLIVEIRA, D. R. Saracura-mirá, a proposed Brazilian Amazonian adaptogen from Ampelozizyphus amazonicus. Plants, v. 11, n. 2, e191, 2022. https://doi.org/10.3390/plants11020191
LEROY, B.; DELSOL, R.; HUGUENY, B.; MEYNARD, C. N.; BARHOUMI, C.; BARBET-MASSIN, M.; BELLARD, C. Without quality presence-absence data, discrimination metrics such as TSS can be misleading measures of model performance. Journal of Biogeography, v. 45, n. 9, p. 1994-2002, 2018. https://doi.org/10.1111/jbi.13402
LINDBERG, K.; MARTVALL, A.; LIMA, M. G. B.; FRANCA, C. S. Herbal medicine promotion for a restorative bioeconomy in tropical forests: A reality check on the Brazilian Amazon. Forest Policy and Economics, v. 155, e103058, 2023. https://doi.org/10.1016/j.forpol.2023.103058
MARQUES, O.; FIGUEIRINHA, A.; PINA, M. E.; BATISTA, M. T. Uncaria tomentosa as a promising natural source of molecules with multiple activities: review of its ethnomedicinal uses, phytochemistry and pharmacology. International Journal of Molecular Sciences, v. 26, e6758, 2025. https://doi.org/10.3390/ijms26146758
MONTEVERDE, C.; DE SALES, F.; JONES, C. Evaluation of the CMIP6 performance in simulating precipitation in the Amazon River Basin. Climate, v. 10, n. 8, e122, 2022. https://doi.org/10.3390/cli10080122
MYKHAILENKO, O.; JALIL, B.; MCGAW, L. J.; ECHEVERRÍA, J.; TAKUBESSI, M.; HEINRICH, M. Climate change and the sustainable use of medicinal plants: a call for "new" research strategies. Frontiers in Pharmacology, v. 15, e1496792, 2025. https://doi.org/10.3389/fphar.2024.1496792
OLIVEIRA, T.; LOMBO-SANCHEZ, Y. J.; SUAREZ-CONTENTO, K. Y.; TORRES, A. M.; MENDES, J. C. R.; SILVA LIMA, V. R.; ATHIÊ-SOUZA, S. M. Projections of Suitable Habitat Loss and Its Implications in Conservation for Endemic Non-Pseudanthial Euphorbioideae (Euphorbiaceae) Species in Northeastern Brazil Under Climate Change Scenarios. Biodiversity and Conservation, v. 35, n. 8, e210, 2026. https://doi.org/10.1007/s10531-026-03400-1
PRASAD, A. M.; IVERSON, L. R.; LIAW, A. Newer classification and regression tree techniques: bagging and random forests for ecological prediction. Ecosystems, v. 9, n. 2, p. 181-199, 2006. https://doi.org/10.1007/s10021-005-0054-1
QGIS DEVELOPMENT TEAM. QGIS Geographic Information System. QGIS version 3.30.1. Beaverton, 2026. Available online: https://www.qgis.org/. Accessed at: 8 jan. 2026.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing; 2025. Available from: https://www.r-project.org/. Accessed at: 26 jan. 2025.
ROCHA, D. C. P.; SISNANDE, T.; GAVINO-LEOPOLDINO, D.; GUIMARÃES-ANDRADE, I. P.; CRUZ, F. F.; ASSUNÇÃO-MIRANDA, I.; MENDONÇA, S. C.; LEITÃO, G. G.; SIMAS, R. C.; MOHANA-BORGES, R.; LEITÃO, S. G.; ALLONSO, D. Antiviral, cytoprotective, and anti-inflammatory effect of Ampelozizyphus amazonicus Ducke ethanolic wood extract on Chikungunya virus infection. Viruses, v. 15, n. 11, e2232, 2023. https://doi.org/10.3390/v15112232
SALGOTRA, R. K.; CHAUHAN, B. S. Genetic diversity, conservation, and utilization of plant genetic resources. Genes, v. 14, n. 1, e174, 2023. https://doi.org/10.3390/genes14010174
SANTOS, L. A. G.; VILELA, B.; SOUSA, F. G.; FERREIRA JUNIOR, W. S.; PAIVA SILVA, D. The Potential effects of climate change on medicinal plants from the Brazilian Cerrado in South America. Biodiversity and Conservation, v. 34, n. 13, p. 4881-4902, 2025. https://doi.org/10.1007/s10531-025-03188-6
NOGUEIRA SOBRINHO, A. C.; SOUZA, E. B. de; FONTENELLE, R. O. dos S. A review on antimicrobial potential of species of the genus Vernonia (Asteraceae). Journal of Medicinal Plants Research, v. 9, n. 31, p. 838-850, 2015. https://doi.org/10.5897/JMPR2015.5868
SOLIANI, C.; CECCARELLI, V.; LANTSCHNER, M. V.; THOMAS, E.; MARCHELLI, P. Predicting the distribution of plant species from southern South America: are the hotspots of genetic diversity threatened by climate change? Biodiversity and Conservation, v. 33, p. 725-757, 2024. https://doi.org/10.1007/s10531-023-02770-0
TIETIAMBOU, S. R. F.; IDOHOU, R.; AGOUNDE, G.; LANKOANDE, B.; AVOCEVOU, C.; OUÉDRAOGO, A.; KAKAI, R. G. Modelling the potential impact of climate change on Carapa procera DC. in Benin and Burkina Faso (West Africa). Modeling Earth Systems and Environment, v. 10, n. 2, p. 3023-3034, 2024. https://doi.org/10.1007/s40808-023-01946-5
TREW, B. T.; EDWARDS, D. P.; LEES, A. C.; KLINGES, D. H.; EARLY, R.; SVÁTEK, M.; PLICHTA, R.; MATULA, R.; OKELLO, J.; NIESSNER, A.; BARTHEL, M.; SIX, J.; MAEDA, E. E.; BARLOW, J.; NASCIMENTO, R. O.; BERENGUER, E.; FERREIRA, J.; SALLO-BRAVO, J.; MACLEAN, I. M. D. Novel temperatures are already widespread beneath the world's tropical forest canopies. Nature Climate Change, v. 14, p. 753-759, 2024. https://doi.org/10.1038/s41558-024-02031-0
WANG, J.; OLIVEIRA, B. F.; MOORE, F. C.; KOZAR, D. J.; FU, Y.; DONG, X. Climate-induced range shifts support local plant diversity but don't reduce extinction risk. Science, v. 392, n. 6798, p. 648-654, 2026. https://doi.org/10.1126/science.aea1676
WICKHAM, H.; AVERICK, M.; BRYAN, J.; CHANG, W.; MCGOWAN, L. D. A.; FRANÇOIS, R.; GROLEMUND, G.; HAYES, A.; HENRY, L.; HESTER, J. et al. Welcome to the Tidyverse. Journal of Open Source Software, v. 4, n. 43, e1686, 2019. https://doi.org/10.21105/joss.01686
WILLIAMS, C. K. I.; BARBER, D. Bayesian classification with Gaussian processes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, v. 20, n. 12, p. 1342-1351, 1998. https://doi.org/10.1109/34.735807
ZAMAN, W.; AYAZ, A.; PARK, S. Climate change and medicinal plant biodiversity: conservation strategies for sustainable use and genetic resource preservation. Genetic Resources and Crop Evolution, v. 72, p. 6275-6308, 2025. https://doi.org/10.1007/s10722-025-02410-2
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