Publicado em: 27/12/2017 11:04:29.965
Uma nova abordagem metodológica revela a origem da diversidade genética na Bacia Amazônica e permite avaliar o impacto das alterações humanas
Ao mesmo tempo em que a Bacia do Rio Amazonas abriga a maior parte das espécies de peixes de água doce do mundo, a origem dessa extraordinária diversidade é um complexo quebra-cabeças que tem intrigado a comunidade científica há décadas. Recentemente, uma parceria entre a Fundação Universidade Federal de Rondônia (UNIR) e a Universidade de Genebra, na Suíça, resultou em uma publicação que ajuda a elucidar a evolução e diversificação dos peixes na Amazônia. Publicado na revista PLOS ONE no dia 20 de dezembro de 2017, o estudo descreve e quantifica, por meio de um modelo estatístico, a contribuição de múltiplos fatores à gênese da diversidade genética de uma espécie típica da Amazônia, a sardinha-comum (Triportheus albus). O estudo avalia ainda como tais fatores têm agido sinergicamente ao longo do tempo. Essa abordagem, que pode facilmente ser utilizada para qualquer outro organismo, tem ainda cruciais implicações para estudos de impactos ambientais, sobretudo para criação de novas barragens na Amazônia.
A imensa rede de rios tributários ao longo do curso do Rio Amazonas tem experimentado ao longo do tempo uma espetacular taxa de diversificação e surgimento de novas espécies, conduzindo a Amazônia ao patamar de uma das mais diversas regiões do mundo. Para contribuir com o entendimento dessa complexa história evolutiva, o pesquisador Luiz Jardim de Queiroz, ex-aluno de graduação da UNIR, decidiu abordar em sua pesquisa de doutorado os mecanismos históricos e contemporâneos responsáveis pela geração de novas espécies na Bacia Amazônica. Bolsista do CNPq no âmbito do programa Ciências sem Fronteiras, Queiroz desenvolve sua pesquisa na Universidade de Genebra sob a orientação do doutor Juan Montoya-Burgos. Contudo, foi a partir da parceria com as professoras Carolina Doria, da UNIR, e Gislene Torrente-Vilara, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), que uma importante contribuição científica veio a público.
Os pesquisadores escolheram a sardinha-comum como espécie representativa da Bacia Amazônia. Por apresentar grande abundância, por ser amplamente distribuída na região Amazônica, e por ser facilmente capturada, essa espécie se revelou um excelente modelo para testar hipóteses de diversificação. Amostras foram obtidas de diferentes tributários, incluindo os rios Madeira, Negro e Tapajós. Três populações geneticamente muito distintas foram identificadas pelos pesquisadores. “Fatores múltiplos, tais como a vegetação das várzeas e igapós, a química da água e a presença de corredeiras, antes propostos como fatores individuais, agem conjuntamente e em sinergia, causando a diferenciação da sardinha-comum em três linhagens evolutivas diferentes”, explica Luiz Jardim de Queiroz, primeiro autor do estudo. “Os três grupos identificados dentro da sardinha-comum são tão distintos que chegamos ao ponto de duvidar se poderiam ser três espécies em vez de uma única. Conduzimos análises para testar essa hipótese, mas todas foram consistentes em indicar que se tratam, por enquanto, de apenas três populações de uma mesma espécie”, revela Gislene Torrente-Vilara, coautora do estudo. Entretanto, considerando que a variação genética em uma espécie é a base para a especiação, é possível que as três populações identificadas venham a se tornar distintas espécies ao longo do tempo evolutivo, caso se mantenham isoladas.
A Amazônia dividida em duas durante as glaciações
Um dos fatores que foram identificados como importantes para a diversificação genética da sardinha-comum remonta a uma época geológica recente, o Pleistoceno Superior (cerca de 500 a 12 mil anos atrás). Os autores acreditam que durante os períodos climáticos secos e mais frios dessa época, as águas brancas do Alto Amazonas, oriundas da recente Cordilheira dos Andes, foram temporariamente desconectadas das águas claras e negras do Baixo Amazonas, dominadas pelos rios Negro, Xingu e Tapajós, que possuem origem em terrenos mais antigos. Um potencial isolamento das sardinhas nas duas regiões teria conduzido a uma especialização adaptativa aos tipos de água, cuja composição química difere notadamente em termos de acidez e quantidade de sedimento, ao ponto que os peixes não se misturarem atualmente mesmo após uma completa reconexão entre os rios.
As corredeiras do Madeira também tiveram um papel preponderante
É a primeira vez que um modelo matemático mais complexo, incluindo vários potenciais fatores, é aplicado a uma espécie amazônica. E foi assim que a contribuição de cada fator, sozinho ou combinado, foi revelado, permitindo identificar quais têm sido os principais motores da diversidade genética da sardinha-comum. “A interação do impacto das antigas corredeiras do Rio Madeira e a distância geográfica entre as populações de sardinhas é responsável por 38% da diferenciação genética. O efeito da qualidade da água, por outro lado, foi muito menor do que esperado, apenas 3%. Por sua vez, as características das várzeas e igapós, como área e composição da vegetação, possuem um papel de cerca de 24%”, indica Luiz Queiroz.
Elaboração de estratégias de preservação adequadas
As modificações humanas da paisagem amazônica terão também um impacto sobre os processos de diferenciação genética dos organismos aquáticos e podem ameaçar a diversidade. “A proliferação de barragens e o desflorestamento são atualmente uma das principais ameaças aos sistemas aquáticos amazônicos”, alerta Carolina Doria. “Para elaborar estratégias de preservação nessas regiões, avaliações devem ser feitas para determinar a diversidade de espécies e o papel das particularidades da paisagem, tais como corredeiras, composição química dos rios e a composição da vegetação das áreas inundáveis”, complementa Juan Montoya-Burgos.
Os resultados obtidos com o estudo ilustram como a combinação de métodos genéticos e matemáticos podem ser robustos como forma de revelar fontes de diversificação na Amazônia. Ademais, essa abordagem multifatorial, que tem o potencial de ser facilmente aplicada a quaisquer espécies, além de fornecer uma estimativa mais acurada dos principais fatores desencadeadores de diversificação, pode indicar os possíveis impactos da intervenção humana nos ecossistemas terrestres e aquáticos.
O artigo pode ser acessado diretamente no link http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0189349.
Fonte: Universidade de Genebra (https://www.unige.ch/communication/communiques/en/2017/cdp201217/)
Tradução: Luiz Jardim de Queiroz
Foto: A sardinha da Amazônia. Fonte: Queiroz et al. (2013). Peixes do Rio Madeira. Dialeto. © A. Galuch
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