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Cientistas desenvolvem análise de DNA capaz de ajudar na conservação do ipê-roxo

  • Publicado: Jueves, 07 de Marzo de 2019, 18h13
  • 03ltima actualizacin em Jueves, 07 de Marzo de 2019, 18h55
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Por Maria Devanir Heberlê 

Cientistas da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (DF), Universidade Federal de Goiás (UFG) e Universidade Federal de Lavras (UFLA) desenvolveram um sistema tecnológico de análise de DNA para estudos de genética populacional do ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus). Baseado na genotipagem do DNA por técnica de sequenciamento, o sistema é uma ferramenta que poderá ser empregada no desenvolvimento de estratégias de conservação biológica da espécie, além de ampliar a possibilidade de utilizá-la em sistemas de produção. 

A técnica de genotipagem desenvolvida com a colaboração da Embrapa possibilita a caracterização simultânea de um grande número de variações nas sequências de DNA de árvores individuais. O sistema indica onde as variações ocorrem no genoma de um individuo e a frequência com que são encontradas em uma população. Essas variações genéticas são o resultado de processos nos quais características hereditárias se tornam mais comuns ou mais raras em sua frequência na população. Por ser afetada por modificações no ambiente natural, a acumulação de variações resulta em repertórios genéticos que podem ser relacionados com a ocupação dos territórios pelos organismos.

O ipê-roxo é uma espécie que tem larga distribuição regional na América do Sul e na Mesoamérica. A árvore ocorre em toda a região neotropical, sendo encontrada, no Brasil, nas regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste, estendendo-se para a Bolívia, o Peru até o México. Porém, tem ocupação esparsa, dificultando a realização de estudos amplos sobre a evolução biológica da espécie. Isso tem restringido os esforços de conservação ao conhecimento ecológico local, sem avançar no esclarecimento da habilidade dos grupos de persistirem em diferentes ecossistemas. Assim, pode-se correr o risco de iniciativas de conservação ou manejo não reconhecerem padrões da ocupação espacial que asseguram conexões e minimizam os efeitos da fragmentação.

Origem geográfica de cada árvore

O sistema de genotipagem é capaz de revelar a diferenciação genética entre árvores de ipê-roxo de diversas localidades já analisadas pelos pesquisadores. As evidências indicam que existem diferentes populações da espécie no território brasileiro. Em termos práticos, essa descoberta indica que o sistema pode ser usado para determinar a origem geográfica de árvores para as populações identificadas. Outro aspecto destacado pelos pesquisadores é a descoberta de que, na evolução biológica da espécie, ocorreu o compartilhamento pelas populações de muitos dos genes avaliados e com frequências bastante similares. Isso foi observado nas localidades estudadas.

Esses resultados indicam que, apesar de a fragmentação espacial ser notável na floresta neotropical, não se espera declínio significativo no número de indivíduos de ipê-roxo nas diferentes populações. Porém, isso não inclui outras causas que podem levar a perdas de diversidade genética, como a exploração predatória da espécie pela derrubada direta de árvores e a abertura de clareiras na floresta, comuns nas práticas convencionais destrutivas de colheita ou mesmo em manejos autorizados com menor impacto ambiental, mas inadequados quanto a características ecológicas e genéticas da espécie.

Mais ainda, por meio de simulações envolvendo dinâmica demográfica, cenários probabilísticos de mudanças ambientais e resposta de genes à seleção natural, os pesquisadores alertam que em algumas regiões geográficas pode ocorrer uma diminuição da presença da espécie no futuro.

Para chegar a essa fase da pesquisa, os cientistas já haviam elucidado, no começo de 2018, a sequência de DNA no genoma do ipê-roxo. “Depois do sequenciamento do DNA, uma nova fase da pesquisa priorizou o desenvolvimento de ferramentas moleculares baseadas em SNPs (Single nucleotide polymorphisms) para a análise da variação genética de populações, com o intuito de auxiliar estratégias de conservação biológica e possivelmente de valorização do seu uso em sistemas de produção”, conta o pesquisador da Embrapa Orzenil Silva Junior.

Os cientistas destacam que para o manejo da espécie é importante avaliar a necessidade de medidas de proteção da diversidade genética do ipê-roxo. Eles ressaltam que há muitos estudos sobre florestas úmidas, porém poucos direcionados às tropicais secas. Um exemplo disso é apontado em um recente trabalho publicado na revista Science mostrando que apenas 1,2% da região total de Caatinga da floresta seca no Brasil é totalmente protegido em comparação a 9,9% da Amazônia brasileira.

Genotipagem de DNA pode auxiliar manejo adequado

Os estudos baseados no novo sistema de genotipagem revelam os desafios que a espécie enfrenta na ocupação de ambientes variados e que podem interferir na sobrevivência e na reprodução dessas árvores. “O ipê-roxo é capaz de estabelecer populações em diversos ambientes do território brasileiro, porém, a ocupação é disjunta conforme a fragmentação de ecossistemas nos seus biomas preferenciais”, diz Silva-Junior.

Ele explica que identificar mudanças que afetam as características da espécie é essencial para a sua preservação e o seu uso potencial com árvores da floresta neotropical em sistemas de manejo. “O DNA fornece dados muito ricos sobre a relação entre as áreas de ocorrência de uma espécie e o estabelecimento de uma característica herdável, como a qualidade de madeira ou a produção de um composto químico usado na indústria.”

“Estudos usando o sistema de genotipagem podem trazer orientações sobre manejo a produtores interessados e auxiliar a continuidade da espécie no ambiente natural”, destaca o cientista. No entanto, é preciso que outras evidências para o refinamento do manejo do ipê-roxo sejam consideradas.

Ele ressalta que já existem estudos indicando que características ecológicas e genéticas do Ipê-roxo podem impedir o seu manejo sustentável em ciclos com intervalos de 30 anos entre um corte e outro de árvores de uma mesma região. Parâmetros genéticos, ecológicos e práticas silviculturais, portanto, precisam ser avaliados para assegurar que haverá tempo suficiente para que uma população não entre em declínio por perturbações derivadas da exploração. A análise do DNA pode contribuir em todas essas avaliações.

Fonte: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia 

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