DNA ajuda pesquisadores da UFMA a identificar espécies e ampliar conhecimento sobre a biodiversidade maranhense

Quando se fala em DNA, é comum associá-lo a exames genéticos, identificação de pessoas e pesquisas relacionadas à saúde humana. A molécula que carrega as informações genéticas dos organismos, no entanto, também é uma importante ferramenta para conhecer a biodiversidade.

Considerando que conhecer a biodiversidade de uma região é um passo fundamental para preservá-la, pesquisadores da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) utilizam ferramentas de análise genética para ampliar o conhecimento sobre espécies que habitam o estado, identificar diferenças que nem sempre podem ser percebidas visualmente e produzir informações que podem fundamentar ações de conservação.

Esse trabalho integra as pesquisas desenvolvidas pelo grupo de pesquisa Biodiversidade Molecular e Conservação, sob a coordenação do professor Luiz Fernando Carvalho Costa, com a participação de estudantes da graduação em Ciências Biológicas da UFMA, utiliza ferramentas da genética para estudar organismos em diferentes níveis. Em situações nas quais a identificação visual não é suficiente, seja pela semelhança entre espécies ou pela perda de características morfológicas das amostras, o DNA pode fornecer informações capazes de complementar e confirmar a identificação. Os resultados contribuem não apenas para o conhecimento científico, mas também para a compreensão e a conservação da biodiversidade do Maranhão. O grupo trabalha principalmente com peixes, mas também desenvolve pesquisas em parceria com outros pesquisadores e áreas, abrangendo diferentes grupos de animais e, mais recentemente, plantas.

De acordo com o coordenador, as pesquisas contemplam diferentes níveis da biodiversidade. “Então, a gente estuda o nível de diversidade genética e de espécies. Ou seja, que são níveis diferentes da biodiversidade. Diversidade genética é o nível mais basal, que é estudar o DNA das espécies. E aí, a gente pode subir para o próximo nível, que são as espécies”.

Uma das aplicações da genética desenvolvidas pelo grupo é a identificação de espécies. Em alguns casos, características morfológicas permitem diferenciar facilmente um organismo de outro. Em outros, porém, espécies podem apresentar aparência semelhante, dificultando a identificação. “A gente usa o DNA para identificar espécies. Porque muitas vezes você consegue separar um ser humano de um chimpanzé. Visualmente, consegue discernir um do outro. Mas tem espécies que você não consegue fazer essa distinção facilmente, só pela aparência. Aí o DNA consegue fazer essa distinção.

A análise genética, dessa forma, funciona como uma ferramenta complementar à observação das características externas. Com base no sequenciamento de regiões do DNA e da comparação com informações disponíveis em bancos de dados, os pesquisadores conseguem confirmar a identidade de organismos e ampliar o conhecimento sobre sua distribuição.

Genética como ferramenta de conservação

Em animais encontrados mortos, o processo de decomposição pode comprometer características morfológicas importantes para a identificação da espécie. É nesse contexto que o estudo feito pela discente de Biologia Michele Batista, desenvolvido em parceria com a professora Larissa Nascimento Barreto, do curso de Oceanografia, com tartarugas marinhas encontradas encalhadas no litoral maranhense, utiliza a genética como uma ferramenta auxiliar.

Tartaruga-verde (Chelonia mydas) encontrada morta e encalhada na Praia do Olho d`água. Foto: Projeto QUEAMAR.

As amostras analisadas vêm de diferentes regiões, como Barreirinhas, São Luís e São José de Ribamar. "Normalmente, quando as tartarugas encalham mortas aqui, se demorar muito tempo para ser encontrada, pode ser que algumas características delas, morfológicas, sejam perdidas pela decomposição. E essas características morfológicas são importantes para poder fazer a identificação delas. Nesses casos, o DNA entra como uma ferramenta auxiliar para ajudar na identificação. A gente pega o DNA, faz diversas etapas, para poder, no final, chegar à sequência daquele DNA, colocar no banco de dados para poder avaliar a similaridade e confirmar a espécie, por meio dessa similaridade que dá no banco de dados", explica Michele.

Porém o trabalho foi além da identificação. A análise genética permitiu levantar a possibilidade de ocorrência de híbridos entre espécies diferentes de tartarugas marinhas. "Então, como é que a gente suspeitou que era um híbrido? Porque ela foi identificada visualmente como sendo de uma espécie, aí a gente fez o DNA dela, deu de outra", explica o professor Luis Fernando.

Segundo a discente, foram identificadas quatro amostras com esse tipo de sinal entre dezenove analisadas inicialmente. Foi verificado também que uma das combinações de espécies observadas não possuía, até então, registro de hibridização. Caso a ocorrência seja confirmada por estudos mais aprofundados, o achado poderá representar um registro inédito dessa interação entre as duas espécies no Maranhão e uma ocorrência ainda sem registro para esse par de espécies.

Para Michele, a descoberta acende um novo alerta já que todas as espécies de tartarugas marinhas que ocorrem no Brasil enfrentam diferentes graus de ameaça:

“Essa questão do híbrido é muito perigosa, digamos assim, porque tem uma questão que envolve o fator ambiental e o genético. O fator ambiental é porque isso demonstra que, provavelmente, as populações de indivíduos de espécies semelhantes estão diminuindo. E pelo fato de eles não encontrarem parceiros da mesma espécie, acabam cruzando com parceiros de espécies totalmente diferentes e aí geram os indivíduos híbridos. Quanto à questão genética, qual que é o problema? Esses indivíduos acabam tendo esses fatores genéticos sendo diluídos nesses híbridos. Com o passar do tempo, esses fatores genéticos ficam diluídos, diluídos, diluídos. E a problemática é que são espécies de tartarugas que levaram muito tempo para poder desenvolver adaptações para um determinado local. E isso acaba se perdendo por causa dos híbridos”.

Tartaruga-oliva (Lepidochelys olivacea) encontrada viva, encalhada na Praia do Araçagy e a equipe do projeto QUEAMAR foi acionada para avaliação. Foto: Projeto QUEAMAR.

Por isso identificar esses eventos é também uma forma de compreender mudanças que poderiam passar despercebidas apenas pela observação dos animais. “Não só para identificar o que é que tem ali, que é importante para a conservação, porque, se a gente não sabe o que é que existe ali, não dá para conservar algo que a gente não conhece,” pontua o docente.

DNA ajuda a investigar a origem e a dispersão de espécies introduzidas

Com baase na análise do DNA, outra frente de pesquisa desenvolvida pelo grupo de pesquisa investiga a presença de espécies introduzidas em ambientes naturais maranhenses e busca compreender a origem e a diversidade genética dessas populações, produzindo informações que podem contribuir para estudos futuros sobre processos de introdução e possíveis impactos nos ambientes aquáticos.

Um desses estudos é realizado pelo discente do curso de Biologia Caio Rabelo, que tem como objeto o peixe da espécie Poecilia Reticulata, conhecido popularmente como guppy ou barrigudinho, que pode ser encontrada em diferentes regiões do Maranhão. Originário da América do Sul, esse peixe é bastante conhecido no aquarismo e, embora seja pequeno, apresenta facilidade de reprodução e capacidade de sobreviver em ambientes alterados pela ação humana.

Em São Luís, a espécie foi encontrada em rios como Anil, Paciência, Maracanã e Jaguarema. Segundo Caio, em algumas coletas, o barrigudinho apareceu em grande quantidade, enquanto outras espécies foram encontradas em números bem menores, o que chamou a atenção e motivou o aprofundamento das investigações sobre o peixe.

“O meu trabalho em específico é entender um pouco melhor a genética desse peixe. Então, a gente identificou que realmente era a Poecilia Reticulata e com base nessas sequências a gente fez análises genéticas como a árvore filogenética, que mostrou um pouco da origem desse peixe do Maranhão. Então, essa população daqui, provavelmente, veio daqui mesmo do continente. As pessoas trouxeram e jogaram aqui”, explica o discente.

A introdução da espécie em ambientes onde não ocorre naturalmente pode estar relacionada à soltura de peixes ornamentais e a iniciativas de controle biológico de larvas de mosquitos. Embora possa ser utilizada com essa finalidade, a presença do barrigudinho em ecossistemas naturais também pode trazer consequências, como a competição com espécies nativas por alimento e outros recursos. A facilidade de reprodução e a tolerância a ambientes degradados são características que podem favorecer sua permanência e expansão.

“Essa caracterização inicial ajuda em estudos posteriores para entender mais a fundo sobre esse histórico de introdução aqui no Maranhão. A origem, a diversidade genética e quais processos eles passaram para conseguir esse evolutivo”, pontua Caio.

Peixe da espécie Poecilia Reticulata é encontrada em abundância em rios da Ilha de São Luís. Foto: Caio Rabelo (Grupo de Pesquisa Biodiversidade Molecular e Conservação)

O estudo também identificou baixa diversidade genética nas amostras analisadas, resultado que pode ser compatível com a chegada de um número reduzido de indivíduos ou com a circulação de indivíduos geneticamente semelhantes entre as áreas estudadas. A interpretação desse resultado, contudo, exige análises complementares para esclarecer a história de introdução da espécie no Maranhão.

Nesse contexto, a genética molecular funciona como uma ferramenta para confirmar identificações, investigar a origem das populações e orientar novas perguntas de pesquisa. Com informações mais precisas sobre quais espécies estão presentes e como se estabeleceram, torna-se possível construir uma base científica para o monitoramento da biodiversidade e para futuras estratégias de conservação dos ecossistemas maranhenses.

No Maranhão, esse trabalho ganha importância diante da diversidade de ambientes presentes no estado. A localização do território maranhense, em uma área de transição entre diferentes formações naturais, contribui para a ocorrência de uma fauna e uma flora diversificadas. O levantamento e a caracterização dessa diversidade são fundamentais para ampliar o conhecimento científico sobre os ambientes naturais do estado.

Formação científica e conservação

Para os estudantes envolvidos, participar dessas pesquisas durante a graduação representa uma experiência que vai além da formação em sala de aula. O contato com técnicas de análise genética, atividades de campo e investigação de espécies permite que os futuros profissionais contribuam para a produção de conhecimento sobre a realidade do próprio estado.

Michele destaca a importância da pesquisa para a conservação de espécies ameaçadas de extinção. “No caso do meu trabalho, analisar tartarugas marinhas, porque realmente são indivíduos que estão em perigo de extinção praticamente todas. A gente vê que o resultado desses esforços de trabalho de conservação já ajudou uma das espécies, que é a tartaruga verde, que saiu recentemente do nível crítico de perigo de extinção. E, no caso do meu trabalho, é interessante também porque é uma ferramenta a mais para o pessoal que trabalha com monitoramento. Quando eles têm essas informações que eles não conseguem identificar por causa da morfologia, aí a gente já pode ajudá-los a fazer a identificação com o DNA e fazer essa abordagem de quais espécies que estão ocorrendo aqui, que estão reproduzindo aqui”, afirma a estudante.

Já Caio espera que esses estudos iniciais ajudem a compreender melhor o “barrigudinho” no futuro. "Então, o meu trabalho também eu espero que contribua para o conhecimento dessa espécie introduzida aqui no Maranhão, também espero que eu consiga continuar nessa área de bioinvasão. A genética foi uma área em que eu entrei meio assim com receio, mas depois eu acabei gostando de trabalhar. Até porque, no Maranhão, é a primeira sequência também de DNA dessa espécie, então vai ajudar as pesquisas futuras para ampliar esse conhecimento e investigar outras questões relacionadas a invasão. Então foi muito importante para mim na graduação essa pesquisa tanto que eu estou continuando para terminar fazendo o TCC, agora ampliando um pouco mais essas amostras, concluiu Caio".

Os estudos em andamento, com base na investigação do DNA, ajudam a revelar uma biodiversidade que muitas vezes não pode ser percebida apenas pelos olhos e produzem informações que podem apoiar futuras estratégias de conservação. Nesse cenário, a UFMA exerce papel fundamental na formação de novos pesquisadores e na produção de conhecimento sobre espécies que ainda permanecem pouco estudadas no Maranhão.

Por: Ingrid Trindade

Fotos: Projeto QUEAMAR e Caio Rabelo 

Revisão: Jáder Cavalcante