Nos últimos anos, acompanhado também do desenvolvimento tecnológico, houve grandes avanços nos métodos de análise molecular. Com o surgimento de novas técnicas de sequenciamento de DNA, mais rápidas e baratas, também surgiram diversas aplicações para estas análises. Uma delas é a identificação e monitoramento da biodiversidade, que traz grandes perspectivas para estudos na ecologia e conservação. O termo DNA ambiental (eDNA) se refere ao material genético liberado pelos seres vivos no meio ambiente, seja através de pelos, unhas, pele, urina, fezes e demais tecidos/fluidos orgânicos, os organismos deixam “assinaturas” da sua presença em cursos d’água, solo ou detritos, que podem ser identificados por métodos de análises moleculares. No geral, os métodos clássicos de identificação de espécies podem ser tendenciosos, demasiadamente trabalhosos e ineficientes para análises bióticas robustas. Como a própria definição de espécie não é um consenso, métodos de identificação baseados em características morfológicas já se provaram pouquíssimo eficazes em certas análises, além de que esses métodos tradicionais muitas vezes demandam incursões de amostragem custosas e demoradas. Com a crescente ameaça ao meio ambiente, não há tempo a perder no que tange a conservação e, para tal, conhecer os ecossistemas com mais precisão e velocidade é crucial.
Por isso, os estudos ecológicos utilizando eDNA têm ganhado espaço nas pesquisas das últimas décadas. Ao serem liberados pelos organismos, o material genético pode permanecer por tempo suficiente no meio ambiente para ser detectado. Então, empregando os métodos de separação, amplificação e sequenciamento de DNA, é possível identificar quais espécies estavam presentes em uma área. Essa técnica, quando comparada com os meios antigos de análise, é relativamente mais barata, eficiente e rápida para o monitoramento da dinâmica de espécies, populações e comunidades na natureza. Estudos com eDNA podem ser usados para acompanhar a distribuição geográfica dos organismos em longos períodos de tempo e em grandes escalas espaciais minimizando as possíveis interferências e distúrbios nesses meios. Para mitigar os impactos e restaurar a viabilidade populacional de organismos ameaçados é preciso realizar o monitoramento desses indivíduos, mas isso pode ser um desafio, porque muitas vezes não se tem conhecimento do grau de vulnerabilidade, das características da espécie em questão ou até mesmo a própria nunca foi identificada.
Nesses casos, abordagens com o DNA ambiental podem ser muito úteis. Por se tratar de uma técnica molecular, realizada em material obtido de forma indireta, não causa impacto para os organismos. Adicionalmente, pode ser muito eficiente para identificar espécies raras, crípticas, elusivas ou ameaçadas, que se encontram em baixas densidades populacionais. Outra aplicação interessante para este método é na identificação de possíveis espécies invasoras. Como o material genético passa por um processo de amplificação (PCR) qualquer fragmento de um organismo pode ser suficiente para acusar sua presença no meio. Assim, as análises do DNA ambiental podem ser úteis para a adoção prévia de medidas de contenção/mitigação de impactos, sendo utilizadas não somente para a conservação de ecossistemas naturais, mas também na saúde pública – visto que a degradação e poluição ambiental também resultam no aumento do surgimento de doenças.
A depender do protocolo de aplicação, as técnicas baseadas em eDNA têm diversas utilidades. Identificação de dinâmicas de interação biológica – como relações tróficas, polinização e dispersão de sementes –, monitoramento de locais de nidificação/desova e riqueza podem ser realizados por este método. Entretanto, por se tratar de uma metodologia recente, existem algumas complicações e limitações para a sua aplicação. Na identificação de presença e ausência, análises com eDNA são eficazes, mas isso não é válido se tratando de estudos que demandam o conhecimento de abundância, ecologia, status de conservação, status reprodutivo, proporção sexual, entre outras avaliações quantitativas.
Essas análises ainda são muito propensas a amostragens imperfeitas, ocorrendo tanto falsos positivos quanto perda de dados, causados pela persistência limitada do material genético, tendências metodológicas, defasagem nas bibliotecas genômicas, contaminação de amostras, DNA de indivíduos mortos ou suspensão de material genético antigo. Portanto, o foco dos pesquisadores tem sido refinar os protocolos de coleta, processamento e análises desse método. Contudo, as análises por eDNA não surgem como alternativa que elimina o uso dos métodos clássicos, mas sim como uma possível ferramenta a mais para ser utilizada nos estudos da biodiversidade que pode revolucionar a forma como enxergamos e conservamos os ecossistemas naturais.
Referência: Beng KC, Corlett RT (2020) Applications of environmental DNA (eDNA) in ecology and conservation: opportunities, challenges and prospects. Biodivers Conserv 29:2089–2121.
Ronei Heringer Rodrigues é biólogo pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.