Pesquisa usa DNA para identificar presença de animais na natureza

Mapear a presença de animais na natureza pode ser um grande desafio para cientistas. Muitas vezes, as espécies são de difícil visualização, podem estar em extinção ou circulam em áreas de difícil acesso.

Dependendo da região, as condições podem ser pouco favoráveis à atividade de campo, o que requer um esforço conjunto de diferentes grupos de pesquisadores e altos investimentos.

Diante de dificuldades enfrentadas na coleta de dados sobre espécies invasoras de peixes ao longo do Rio Jequitinhonha, a bióloga Naiara Sales decidiu buscar novas tecnologias que pudessem trazer benefícios para as pesquisas que realizava e também para a sociedade.

Assim, foi fazer seu doutorado na Inglaterra, na Universidade de Salford Manchester, onde, sob a supervisão do pesquisador Stefano Mariani, conheceu uma técnica para identificação de animais a partir da identificação de rastros do DNA que eles deixam no ambiente.

Como identificar a presença de animais na natureza?

Bióloga formada pela PUC Minas, Naiara está envolvida com pesquisas desde a graduação, quando era bolsista do Capes no Programa de Educação Tutorial (PET) e estudava reprodução de peixes e desenvolvimento de larvas.

No mestrado, com bolsa do CNPq, ela trabalhou sob a orientação do pesquisador Daniel Cardoso de Carvalho no Laboratório de Genética da Conservação da PUC Minas.

“Eu estudava a genética de uma espécie de peixe no Jequitinhonha e comecei a identificar um processo hibridização entre espécies de peixes naquela região…”.

O projeto do mestrado desdobrou-se no interesse de investigar mais a fundo esse processo de hibridização dos peixes do Jequitinhonha, mas havia um desafio metodológico a superar:

Eu queria continuar a linha de pesquisa do mestrado, estudando hibridização, mas com técnicas mais robustas. A invasão biológica é um problema muito grande e já sabíamos que a introdução de uma espécie de peixe nova no Rio Jequitinhonha estava causando desequilíbrio na biodiversidade. Nesse cenário, o mais importante é detectar e conter a invasão biológica o mais rápido possível, para conservar a região.

Trabalho de campo - coleta de água no Rio Jequitinhonha
Naiara em pesquisa de campo no Rio Jequitinhonha / Imagem do acervo pessoal da pesquisadora

CSI da natureza

Coletar peixes no Rio Jequitinhonha pode ser muito difícil:

“Às vezes é complicado até chegar de barco a alguns trechos, e estávamos trabalhando com toda a extensão do rio, de Minas até a Bahia”, conta.

A metodologia de DNA ambiental que ela conheceu durante o doutorado na Inglaterra foi, então, um passo inovador e de extrema importância para avançar nos processos de identificação das espécies de peixes presentes no rio.

No Brasil, tal metodologia só havia sido usada para identificar anfíbios e não havia experiências sendo realizadas na América Latina, embora países como os Estados Unidos já façam uso em larga escala para monitoramento de espécies nativas e invasoras naquele país.

A técnica leva em consideração que todos os organismos liberam DNA o tempo inteiro e esse DNA fica disponível no ambiente em que vivem.

É como se fosse uma ciência forense: a gente vai até os lugares em que os animais vivem e coleta material que, após analisado em laboratório, pode nos indicar a presença daquele animal em certa região, explica Naiara.

Animais de difícil visualização podem ser mapeados por rastros ou vestígios do DNA que deixam nos ambientes em que circulam.
Etapa de análise em laboratório / Arquivo pessoal da pesquisadora

Mas, para que os resultados sejam corretos, é preciso desenvolver protocolos que evitem a contaminação das amostras recolhidas, além de laboratórios capacitadas a identificar esses traços de DNA.

“Logo que me mudei para a Inglaterra, passei um tempo estudando a técnica, que só tinha sido usada em ambientes temperados, para adaptá-la à realidade do Brasil. Os rios e a qualidade da água aqui são muito diferentes. Só depois pude voltar ao país para fazer a etapa de coleta, em campo”.

O método aprimorado por Naiara pode ser usado para identificar tanto uma única espécie quanto grupos de mamíferos, anfíbios ou peixes, ou seja, tanto em espécies aquáticas ou terrestres.

De volta ao Brasil, ela coletou amostras de água e de sedimentos do Rio para levar para a Inglaterra e testar diferentes protocolos até conseguir otimizar e ter os resultados ideais, ou seja, que indicassem as espécies de peixes presentes no Rio Jequitinhonha

Cerca de dois anos e meio depois da coleta, Naiara encontrou resultados favoráveis, que a surpreenderam:

Uma das coisas que mais me chamou a atenção foi a grande quantidade de espécies que conseguimos identificar. A partir daí, estabelecemos protocolos para que outros pesquisadores soubessem fazer a coleta de amostras em campo da melhor forma possível.

Clique aqui para ter acesso ao artigo com os resultados desta etapa da pesquisa.

Pela valorização da divulgação científica

Além de uma pesquisadora profundamente engajada com as questões que estuda e interessada nos avanços tecnológicos em prol da ciência, Naiara é também uma entusiasta da divulgação científica.

Ela conta que conheceu a revista Minas Faz Ciência ainda na graduação, por indicação de um de seus professores.

“Mesmo quando morei fora do país, não deixei de receber: a revista chegava na casa dos meus pais, que guardavam para que eu pudesse ler depois”, relembra.

Quando na Inglaterra, Naiara fez questão de desenvolver sua pesquisa sobre a região do Jequitinhonha não só porque estava sendo financiada pelo governo brasileiro, mas também porque nossa biodiversidade é enorme e merece ser estudada.

Com os resultados do seu doutorado, ela vislumbra a possibilidade de redução dos custos de pesquisas de campo, bem como da melhoria nos processos de identificação de animais em risco de extinção, ou considerados já extintos, dentre outras vantagens.

“Com um rastro pequeno do animal deixado em alguma região já é possível analisar a presença de determinas espécies, grupos ou famílias”, explica a pesquisadora.

O futuro da pesquisa

De volta ao Brasil, Naiara se engaja em estudos de outros grupos de pesquisadores que buscam avaliar a correlação entre a presença e/ou a ausência de determinados animais com as condições do ambiente em que se encontram.

“Perto das barragens, por exemplo, ao longo do Jequitinhonha, identificamos que a diversidade de espécies é menor do que no restante do rio. Já na região do parque ecológico, uma região protegida, esperávamos encontrar mais espécies de peixe, mas detectamos um baixo número. Isso acontece porque do outro lado do rio há extração de areia, o que deixa o rio bem assoreado e altera as dinâmicas de sobrevivência dos peixes da região”, detalha a pesquisadora.

Impacto dos fatores antropogênicos

Desdobramentos das pesquisas conduzidas por Naiara e outros cientistas visam aprimorar e otimizar os dados relacionados à presença de animais em lugares mais poluídos, mais perto de cidades maiores, ou com maior atividade humana.

“Nessas regiões, a tendência é acharmos menor quantidade de espécies de peixes, mas podemos traçar diferentes correlações e justificativas para essa ausência de diversidade”.

As técnicas desenvolvidas por ela estão também sendo aplicadas para a identificação de mamíferos na Amazônia e na Mata Atlântica.

“Buscamos identificar espécies de primatas ameaçados, como o muriqui, que é difícil de encontrar, mas foi identificado na região do Caparaó. Na Amazônia, já identificamos antas e botos cor-de-rosa com essa técnica”.


Trabalho de campo no Parque Nacional do Caparaó / Acervo pessoal da pesquisadora
Leia também: como o DNA dos peixes nos ajuda a compreender o processo de modificação das paisagens ao longo do tempo?
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Verônica Soares

Jornalista de ciências, professora de comunicação, pesquisadora da divulgação científica.

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