Monitoramento de Espécies pelo DNA Ambiental

Para testar a nova técnica, os pesquisadores reproduziram o hábitat de larvas da salamandra 'T. cristatus' (na foto) em um aquário. Os resultados confirmaram que os traços de DNA detectados num determinado momento podem revelar o estado da biodiversidade de um ambiente.

O DNA encontrado em pequenas amostras de água pode se tornar uma ferramenta valiosa para o monitoramento de animais raros e ameaçados de extinção, sugere estudo do Museu de História Natural da Universidade de Copenhague, na Dinamarca. Pesquisadores da instituição analisaram traços de DNA mitocondrial coletado em córregos, lagos e lagoas europeus e concluíram que praticamente todas as espécies que vivem em ambiente aquático deixam vestígios de material genético na água.
O estudo mostrou também que a quantidade de DNA de cada espécie encontrada nas amostras corresponde à densidade populacional do animal no ambiente estudado. Essa correlação aponta uma nova maneira de estimar o tamanho da população de animais ameaçados. “A descoberta vai tornar mais fácil e barato saber onde as espécies mais ameaçadas estão e contribuir para a tomada de decisão sobre as regiões que devem ser priorizadas nos esforços para proteção da biodiversidade”, diz um dos autores da pesquisa, o estudante de mestrado em biologia Jos Kielgast.
A análise de vestígios de DNA no meio ambiente, conhecidos como DNA ambiental, poderá ter várias outras aplicações na área de preservação da biodiversidade, acreditam os pesquisadores. Poderá ser usado, por exemplo, para definir cotas de pesca, que passariam a ser calculadas com base em vestígios de DNA dos peixes de uma determinada área.
Kielgast e colegas investigaram a ocorrência e a densidade de seis espécies de animais em 98 córregos, lagos e lagoas de cinco países europeus – Dinamarca, Suécia, Estônia, Alemanha e Polônia. Cada um dos animais estudados – um sapo (Pelobates fuscus), uma salamandra (Triturus cristatus), um peixe do tempo (Misgurnus fossilis), uma lontra eurasiana (Lutra lutra), uma libélula (Leucorrhinia pectoralis) e um camarão girino (Lepidurus apus) – representou um grupo taxonômico diferente. 
Em cada ambiente aquático foram coletadas três amostras de 15 mililitros de água. O resultado da análise do DNA foi comparado aos dados obtidos por meio do monitoramento convencional de espécies, ou seja, observações de campo. “Conseguimos provar que o método funciona para identificar espécies ameaçadas que vivem em água doce e tem resultados equiparáveis ou até melhores do que os procedimentos tradicionais”, comemora o doutorando em biologia Philip Francis Thomsen, que também participou da pesquisa. 
Além do estudo de campo, os pesquisadores reproduziram o hábitat de larvas da salamandra T. cristatus e girinos do sapo P. fuscus em aquário montado no museu. A água do aquário foi analisada antes, durante e depois da permanência dos animais.
Os pesquisadores observaram que o DNA desses exemplares diminuiu rapidamente nas amostras do aquário e não pôde mais ser detectado duas semanas após a retirada dos animais do local. Para Thomsen, isso demonstra que os traços de DNA detectados num determinado momento revelam com precisão o estado da biodiversidade de um ambiente. Segundo ele, a técnica pode, com alguns ajustes, ser empregada em qualquer ambiente de água doce, inclusive nos extensos e volumosos rios brasileiros, onde a biodiversidade é bem maior do que na Europa.
“Ainda estamos trabalhando no aperfeiçoamento do método e talvez ele tenha que ser ajustado para alguns ecossistemas e variáveis como temperatura e correnteza da água. É possível, por exemplo, que as amostras de rios em regiões de altíssima diversidade tenham de ser maiores, mas tudo indica que a técnica possa ser usada em lagos e cursos de água tanto de pequenas quanto de grandes dimensões.”
No entanto, o maior obstáculo ao emprego mais amplo do método nos trópicos é a inexistência ou insuficiência de informações sobre a vastíssima biodiversidade encontrada nessas regiões. “Precisamos comparar os resultados das análises das amostras com informações de bases de dados que contenham a descrição do DNA de animais, plantas e outros seres vivos, mas, nos trópicos, há milhares de espécies desconhecidas cujo DNA ainda não foi mapeado”, explica. Nesses casos, o método poderia ser utilizado para confirmar e estimar a ocorrência de uma espécie rara num determinado ambiente.
Os pesquisadores dinamarqueses não acreditam que o monitoramento por meio de DNA ambiental vá substituir o trabalho de ecologistas e taxonomistas, mas acham que o método pode se tornar um meio rápido, preciso e de baixo custo para obtenção de dados básicos sobre a distribuição e abundância de espécies.O DNA ambiental já vem sendo usado há alguns anos no estudo de sedimentos pré-históricos para avaliar a diversidade de comunidades de plantas, aves e mamíferos extintos. Mais recentemente, o método passou a ser empregado na detecção de material genético em amostras antigas e contemporâneas de solo, água de lagos e rios e camadas de gelo.
“Com o barateamento das tecnologias para sequenciamento genético, o sequenciamento de DNA ambiental vai deixar de ser uma mera curiosidade científica para se tornar uma ferramenta importante da biologia aplicada”, prevê Thomsen. 
Por que utilizar o DNA das mitocôndrias? O DNA mitocondrial usado no estudo provém das mitocôndrias – organelas existentes no citoplasma celular e responsáveis pela produção de energia. As mitocôndrias possuem DNA próprio, distinto do encontrado no núcleo das células. Como cada célula pode ter centenas e até milhares de mitocôndrias, dependendo da sua função e necessidade de energia, essas organelas são uma fonte abundante de DNA, especialmente úteis quando a amostra disponível é pequena ou foi danificada.
Fonte: CH On-Line (adaptado)

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