Tecnologia de DNA ajuda a provar que espécie não estava extinta

*Por Marion Renault

Apenas alguns anos atrás, parecia que o Isogenus nubecula, um inseto plecóptero, havia sido extinto. Em 1995, ecologistas coletaram um espécime do inseto aquático no Rio Dee, perto da fronteira entre o País de Gales e a Inglaterra, o único refúgio conhecido da espécie. Nas duas décadas seguintes, nenhuma pesquisa conseguiu encontrar outros exemplares do Isogenus nubecula, que tem apenas cerca de 1,3 centímetro de comprimento.

"Muito trabalho foi feito para reencontrar esse animalzinho. Estávamos todos começando a perder as esperanças", disse Craig Macadam, diretor de conservação do Invertebrate Conservation Trust (Grupo de Conservação de Invertebrados), mais conhecido como Buglife, uma instituição no Reino Unido.

Pequenas populações isoladas de Isogenus nubecula residem em riachos límpidos, onde são vulneráveis à poluição e à fragmentação do habitat. Cientistas descreveram os plecópteros como um dos grupos de insetos mais ameaçados e que tem experimentado altas taxas de extinção nas últimas décadas.

Mesmo entre as inúmeras espécies de sua família, o Isogenus nubecula é conhecido por sua raridade, afirmou John Davy-Bowker, biólogo de água doce que pesquisa a população desse inseto desde a década de 1990. Sem qualquer nova evidência de sua sobrevivência no Rio Dee, o Isogenus nubecula seria declarado localmente extinto, disse Macadam; já havia desaparecido de vários países europeus.

"Quando você realmente vê o animal vivo à sua frente e então no ano seguinte ele desaparece, você sente que o viu desaparecer da Terra. Ninguém conseguia encontrá-lo, e foi isso. Simplesmente desapareceu", contou Davy-Bowker.

Mas Davy-Bowker não desistiu. Em março de 2017, durante a temporada em que o Rio Dee está mais frio e profundo, e ninfas de Isogenus nubecula são grandes, ele vestiu seu traje impermeável e entrou na água.

Os resultados de sua busca, que foram depois combinados com uma poderosa tecnologia chamada sequenciamento de DNA ambiental, deram nova esperança a um inseto que parecia ter desaparecido para sempre. A redescoberta do Isogenus nubecula também sugere como a técnica pode contribuir para os esforços de salvamento de alguns dos organismos mais criticamente ameaçados do mundo.

O DNA ambiental, ou eDNA, mudou a forma como os conservacionistas estudam o meio ambiente, melhorando sua capacidade de manter o controle sobre espécies ariscas ou ameaçadas, dificilmente monitoradas por métodos tradicionais.

"Sabemos pelo seriado 'CSI' que deixamos DNA em todos os lugares. Para a conservação, a ideia é – em vez de tentar capturar peixes ou fotografar algo – levar a ciência forense um passo à frente", disse Sean Rogers, biólogo da Universidade de Calgary, que publicou uma revisão da tecnologia eDNA em novembro.

Como as técnicas de eDNA são menos destrutivas e mais eficientes do que os métodos clássicos de pesquisa, elas se tornaram populares para examinar formas de vida esquivas: invasores, espécies ameaçadas ou criaturas escassas e secretas.

Tomemos como exemplo a Siren intermedia do Rio Grande, uma salamandra enigmática e noturna que passa seus dias escondida na lama. Em vão, os cientistas tentaram iscas com bacon, camarão e fígado de frango, esperando meses para pegar um único espécime, relatou Krista Ruppert, bióloga da Universidade do Texas – Vale do Rio Grande.

"Não sabemos muito sobre elas porque tradicionalmente são difíceis de estudar", disse Ruppert. Agora, os cientistas só precisam analisar amostras de água em busca do eDNA da espécie: "Você não precisa vê-la para saber que está lá."

A mesma lógica funciona para pequenas espécies invasoras, como o minúsculo Hemimysis anomala, um crustáceo no Lago Erie. Em vez de lançar redes de malha fina e examinar o conteúdo em um microscópio, pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia detectaram a espécie a partir de amostras de água no fim do ano passado.

A tecnologia também se mostrou útil para os conservacionistas que lutam contra o paradoxo da extinção: como você prova que uma espécie desapareceu definitivamente?

"Quando você encontra algo, fica realmente claro: aqui está. Mas, quando algo desaparece, simplesmente se esvanece. É realmente confuso", disse Davy-Bowker.

Como qualquer tecnologia emergente, a amostragem de eDNA tem seus limites.

Uma expedição científica para estudar as profundezas do Golfo do México em setembro passado destacou um dos maiores obstáculos ao uso de métodos de eDNA: bancos de dados de referência genética incompletos.

"Acabamos chegando a muitas sequências. Mas, se não as reconhecemos, surgem muitas dúvidas", disse Santiago Herrera, ecologista molecular da Universidade de Lehigh que passou uma semana em setembro coletando eDNA no fundo do mar.

Em 2017, pesquisadores europeus analisaram amostras de 18 locais de rios finlandeses e descobriram que os métodos de eDNA identificaram mais que o dobro do número de organismos mostrados por pesquisas tradicionais. Mas a equipe admitiu que os bancos de dados de referência não confiáveis "devem ser ajustados antes que todo o potencial de metacodificação de DNA possa ser desbloqueado".

Antigos vieses científicos significam que o genoma de criaturas não carismáticas – como cracas, escorpiões e diatomáceas – tem menos probabilidade de ser sequenciado e identificado, mesmo que esses animais sejam vulneráveis à extinção. Biólogos descreveram cerca de 1,3 milhão de invertebrados, mas esse número representa apenas uma pequena fração de uma categoria de vida que inclui vermes, esponjas, insetos e moluscos e representa cerca de 95 por cento de todos os animais.

"Estamos trabalhando para preencher esses bancos de dados, mas perdemos espécies mais rapidamente do que temos o poder de identificá-las", lamentou Melania Cristescu, bióloga da Universidade McGill em Montreal.

Mesmo assim, ecologistas de todo o mundo recorrem à tecnologia – tanto que, em 2019, a editora Wiley lançou uma revista revisada por pares dedicada exclusivamente a estudos de DNA ambiental.

"Está crescendo muito, muito rápido. Tivemos um aumento maciço de pessoas nesse campo", disse Quentin Mauvisseau, biólogo da Universidade de Derby, na Inglaterra.

Em 2017, após anos usando o eDNA para estudar polvos e lagostins, Mauvisseau voltou sua atenção para o Isogenus nubecula. Sua busca foi possível graças à pesquisa de Davy-Bowker no Rio Dee no início daquele ano. Cerca de 20 minutos após a expedição daquele dia, Davy-Bowker capturou um Isogenus nubecula vivo, acabando com 22 anos de suposta extinção local.

"Eu não podia acreditar. Estava absolutamente espantado. Não dá para dizer a emoção que foi encontrá-lo novamente", descreveu ele.

Ele coletou outros Isogenus nubecula e esperou as ninfas se tornarem adultos, para que Mauvisseau pudesse isolar e sequenciar o DNA de um dos espécimes. "Não tínhamos dados", disse Mauvisseau. Assim, ele desenvolveu um teste de eDNA que permitiu que os topógrafos retornassem ao Rio Dee em 2018 com uma lupa molecular.

Usando amostragem tradicional e eDNA em 12 pontos do Rio Dee, Davy-Bowker e seus colegas documentaram seis locais com traços do Isogenus nubecula, de acordo com descobertas publicadas no fim do ano passado. Davy-Bowker voltará em março para pesquisar, e seu grupo planeja, por fim, coletar, criar e introduzir mais espécimes em mais locais no futuro.

E se as populações de Isogenus nubecula acabarem dando sinais de diminuição mais uma vez? "Se ele desaparecer novamente, temos mais chances de detectá-lo", afirmou Davy-Bowker. Macadam, da instituição de conservação Buglife, disse que a redescoberta da espécie reacendeu a esperança de encontrar outros invertebrados criticamente ameaçados que desapareceram.

"Para mim, isso abriu a possibilidade de que haja outras espécies que declaramos extintas, que ainda perseveram em algum lugar", disse ele.

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