Como usar DNA para explorar a diversidade da Amazônia?

Cientistas conseguiram identificar espécies de peixes sequenciando o DNA presente na água de rios da região

A Amazônia tem a maior diversidade de peixes de água doce do mundo, com mais de 2200 espécies catalogadas. Capturar exemplares de cada uma delas para estudá-las e saber onde vivem é um desafio do tamanho da floresta Amazônica. 

Felizmente, um novo estudo brasileiro mostrou que é possível saber quais espécies vivem em cada trecho de um rio sem a necessidade de observar ou capturar todos os animais. Com pequenas amostras de água, eles obtiveram e sequenciaram o DNA de peixes e identificaram a quais espécies pertenciam.

Além da maior facilidade, a técnica também oferece vantagens do ponto de vista ecológico. Naércio Menezes, biólogo do Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (MZ-USP) e um dos autores do estudo, explicou em uma entrevista à Agência Fapesp:

“A extração do DNA de amostras de água cria uma expectativa extremamente favorável à preservação do meio ambiente, pois os meios usuais de coleta de amostras de animais que vivem no ambiente aquático incluem uso de redes e outros apetrechos de pesca, que acabam causando impactos”, disse ele.

Quando o DNA não está mais no organismo ele passa a ser chamado de DNA ambiental, e pode ser encontrado na água, no solo e até mesmo no ar, como mostraram estudos europeus em zoológicos. No Brasil, o MZ-USP foi a primeira instituição a obter e analisar amostras de DNA ambiental.

DNA na água

Para realizar o estudo, os cientistas percorreram a bacia do rio Javari, na fronteira entre o Brasil, a Colômbia e o Peru. Durante 18 dias, eles coletaram amostras de água de três diferentes pontos, que já haviam sido utilizados em trabalhos anteriores para a captura de peixes.

Com apenas 100 mL de água por amostra, o equivalente a um frasco de colírio, os pesquisadores conseguiram identificar 58 espécies. O número é pouco mais de um quarto do total de espécies (201) que haviam sido capturadas por métodos tradicionais.

“Uma das explicações para isso é a falta de material genético de referência em bancos de dados que possa servir de comparação”, explicou a bióloga Gislene Torrente-Vilar, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e coautora do estudo.

Marcadores genéticos

Para identificar as espécies de peixes, os pesquisadores extraíram moléculas de DNA presentes nas amostras de água e as sequenciaram. Depois, buscaram por marcadores genéticos, ou seja, trechos de DNA conhecidos que permitem a identificação da espécie.

O marcador genético mais utilizado no mundo para identificar espécies de peixes é chamado de 12S e faz parte do DNA mitocondrial – DNA que, em vez de estar no núcleo da célula, está nas mitocôndrias, pequenas estruturas que estão dentro das células. 

A desvantagem desse marcador, de acordo com os pesquisadores, é que ele demora muito tempo para ser afetado por processos evolutivos. Assim, novas espécies que surgiram milhares de anos atrás, o que é relativamente recente quando falamos em evolução, podem não ser identificadas pelo marcador.

Avançando a ciência e a conservação ambiental

No futuro, os pesquisadores esperam incluir marcadores genéticos de um número maior de espécies de peixes nos bancos de dados. Com maiores bibliotecas genéticas para referência, mais espécies poderão ser identificadas pelo DNA ambiental.

“Com os avanços da técnica, é possível que em alguns anos possamos saber todos os peixes presentes num lugar sem capturá-los”, disse Carlos David de Santana, pesquisador do Museu Nacional de História Natural do Instituto Smithsonian e primeiro autor do estudo.

Os cientistas ressaltam também que a técnica de sequenciamento de DNA ambiental tem potencial para ser utilizada em estudos de monitoramento do meio ambiente e até mesmo para engajar escolas e comunidades ribeirinhas na conservação da Amazônia.

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