DNA livre no ar permite monitorar animais na natureza

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/01/2022

A ideia era monitorar as espécies dos zoológicos, mas os resultados foram além.
[Imagem: Elizabeth L. Clare et al. - 10.1016/j.cub.2021.11.064]

DNA no ar

Dois estudos publicados simultaneamente mostram que moléculas de DNA livres, coletadas do ar, podem ser usadas para detectar uma ampla gama de espécies animais, oferecendo uma abordagem nova e não invasiva para monitorar a biodiversidade.

As descobertas foram feitas por dois grupos independentes, um baseado na Dinamarca e outro no Reino Unido e no Canadá.

Ambas as equipes se propuseram a testar se o DNA ambiental aerotransportado - ou eDNA, na sigla em inglês (environmental DNA) - poderia ser usado para detectar espécies de animais terrestres. Para isso, os pesquisadores coletaram amostras do ar em dois zoológicos, o Hamerton Zoo Park, no Reino Unido, e o Zoo de Copenhague, na Dinamarca.

Cada equipe usou um método diferente de filtragem do DNA presente no ar, mas ambas conseguiram detectar a presença de numerosas espécies animais dentro e fora dos ambientes dos dois zoológicos.

A equipe dinamarquesa coletou amostras de ar usando três dispositivos diferentes de amostragem de ar: Um aspirador comercial à base de água e dois ventiladores com filtros acoplados - o menor deles era do tamanho de uma bola de golfe. Eles coletaram amostras de ar em três locais: O estábulo dos ocapis, o ambiente que reproduz uma floresta tropical e a área externa, fora dos recintos dos animais.

A equipe do Reino Unido usou filtros acoplados a bombas de vácuo para coletar mais de 70 amostras de ar de diferentes locais ao redor do zoológico, tanto dentro das áreas de dormir dos animais, quanto fora do ambiente geral do zoológico.

Monitoramento de animais pelo ar

Os resultados de ambos os estudos superaram as expectativas.

"Quando analisamos as amostras coletadas, fomos capazes de identificar o DNA de 25 espécies diferentes de animais, como tigres, lêmures e dingos, 17 dos quais eram espécies conhecidas do zoológico. Fomos até capazes de coletar DNA ambiental de animais que estavam a centenas de metros de distância de onde estávamos testando, sem uma queda significativa na concentração, e mesmo de fora de edifícios fechados. Os animais estavam dentro, mas seu DNA estava escapando," contou a professora Elizabeth Clare, da Universidade de York, no Canadá.

"Ficamos surpresos quando vimos os resultados," disse Kristine Bohmann, da Universidade de Copenhague. "Em apenas 40 amostras, detectamos 49 espécies entre mamíferos, pássaros, anfíbios, répteis e peixes. Na Casa da Floresta Tropical até detectamos os [peixes] barrigudinhos no lago, a preguiça-de-dois-dedos e a jiboia. Quando coletamos ar apenas na área externa, detectamos muitos dos animais com acesso a um recinto ao ar livre naquela parte do zoológico, por exemplo papagaio-da-Nova-Zelândia, avestruz e rinoceronte."

Kristine Bohmann testando uma das "armadilhas de DNA" usadas pela equipe.
[Imagem: Christian Bendix]

A maioria das espécies detectadas vivia nos zoológicos, mas, notavelmente, ambas as equipes também detectaram espécies de áreas ao redor dos zoológicos.

Esta ampla gama de espécies detectadas mostra o potencial que a técnica de coletar o DNA aerotransportado possui para detectar e monitorar espécies de animais terrestres na natureza. Em última análise, isso pode dar suporte aos esforços globais de conservação.

"A natureza não-invasiva desta abordagem torna-a particularmente valiosa para a observação de espécies vulneráveis ou ameaçadas de extinção, bem como aquelas em ambientes de difícil acesso, como cavernas e tocas. Elas não precisam estar visíveis para que saibamos que estão na área se pudermos detectar vestígios de seu DNA, literalmente do nada," disse Clare. "A amostragem de ar pode revolucionar o biomonitoramento terrestre e fornecer novas oportunidades para rastrear a composição das comunidades animais, bem como detectar invasões de espécies não-nativas."

DNA livre no ambiente

Os organismos vivos liberam DNA em seus ambientes ao interagir com eles e, nos últimos anos, o DNA ambiental se tornou uma ferramenta importante para a detecção de espécies em uma ampla gama de habitats. Por exemplo, a análise de DNA ambiental de amostras de água é rotineiramente usada para mapear espécies em ambientes aquáticos.

No entanto, embora o ar envolva tudo na Terra, só agora é que o DNA aerotransportado foi explorado para o monitoramento de animais.

"O ar é um substrato desafiador de se trabalhar, já que o ar envolve tudo, o que significa que o risco de contaminação é alto. Queríamos garantir que as espécies que detectamos fossem do zoológico e não, por exemplo, do laboratório. Para garantir que não tínhamos qualquer DNA contaminante flutuando no ar do laboratório, coletamos amostras de ar de dentro do laboratório e sequenciamos também," detalhou a pesquisadora Christina Lynggaard, que faz parte da equipe dinamarquesa.

O uso da amostragem de DNA aerotransportado em ambientes naturais exigirá mais pesquisas, mas ambas as equipes acreditam que isso pode transformar a maneira como os pesquisadores estudam e monitoram a biodiversidade animal.

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