Primeiro genoma de referência da espécie, recentemente publicado, permitirá reconstruir a sua história evolutiva, medir a perda de diversidade genética e orientar futuras medidas de conservação. A Wilder falou com o coordenador deste trabalho de três anos.
O priolo (Pyrrhula murina), uma das aves mais raras da Europa e símbolo da conservação da natureza nos Açores, já tem um genoma de referência completo, anunciou a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa na semana passada. O trabalho, coordenado por Ricardo Jorge Lopes, investigador do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (CE3C) daquela Faculdade, foi publicado na revista Open Research Europe.
Este resulta de uma colaboração entre o CE3C e a Sociedade Portuguesa para o Estudo das Aves (SPEA), no âmbito da iniciativa European Reference Genome Atlas (ERGA), que pretende construir uma biblioteca genética da biodiversidade europeia.
O priolo é uma ave rechonchuda com 30 gramas e 16 centímetros de comprimento. Em todo o mundo só podemos encontrar priolos na floresta sempre verde da ilha de São Miguel, nos Açores. Mais concretamente, num cantinho montanhoso nos concelhos do Nordeste e da Povoação. Nos anos 1990 restavam menos de 400 aves e eram grandes os receios de que espécie se pudesse extinguir.
Hoje serão cerca de 1000 indivíduos. Dentro em breve se saberá com maior rigor quantos priolos existem, uma vez que o censo à espécie decorreu esta semana, coordenado pela SPEA.
Mas apesar de estar classificada na categoria Vulnerável da União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN), será que esta espécie está a salvo da extinção?
A reconstrução detalhada do código de ADN, agora conseguida, poderá traçar novos rumos para a conservação desta ave icónica.
Até agora, os investigadores apenas conseguiam analisar pequenas partes do ADN do priolo. O novo trabalho reúne, pela primeira vez, toda a informação genética da espécie.
“O facto de agora termos o genoma inteiro permite-nos, de uma maneira muito mais precisa, perceber exatamente a história evolutiva da espécie”, explicou hoje Ricardo Jorge Lopes à Wilder. “Antes disto só conseguíamos analisar algumas peças do puzzle genético. Agora temos acesso a todas.”
Ter acesso ao genoma completo permitirá estudar desde pequenas mutações até alterações estruturais de grande dimensão, impossíveis de detetar até agora.
“Ter o genoma é um começo, não é o fim”, sublinhou Ricardo Jorge Lopes. “O mais importante são os objetivos e aquilo que podemos fazer com esta informação.”
Uma das primeiras perguntas que os cientistas querem responder diz respeito à diversidade genética da população atual. Apesar da recuperação do número de aves nas últimas décadas, o priolo continua a ter uma reduzida variabilidade genética, consequência do longo isolamento da espécie e dos fortes declínios populacionais que sofreu.
Os investigadores querem agora perceber se existem regiões do genoma que conseguiram conservar níveis elevados de diversidade genética, nomeadamente genes ligados ao sistema imunitário, ou se a perda de variabilidade ocorreu de forma generalizada.
O genoma permitirá também reconstruir a evolução demográfica da espécie ao longo de milhares de anos, ajudando a esclarecer se o priolo sempre teve populações reduzidas ou se sofreu sucessivos estrangulamentos populacionais.
Até agora, essas estimativas baseavam-se sobretudo no ADN mitocondrial, que representa apenas uma pequena fração do património genético. “Só quando temos o genoma todo é que vamos estar muito mais perto da realidade”, comentou Ricardo Jorge Lopes.
Reescrever a história evolutiva
O novo recurso poderá também confirmar, ou corrigir, aquilo que os cientistas acreditam saber sobre a origem do priolo.
Os estudos feitos até agora sugerem que esta ave terá colonizado os Açores há cerca de um milhão de anos, representando o único vestígio de uma antiga vaga de expansão do género Pyrrhula para a Europa, anterior às glaciações.
“As estimativas que temos, baseadas no ADN mitocondrial é que ele tinha colonizado as ilhas e divergido das espécies ancestrais europeias e asiáticas há um milhão de anos. A questão é que isto é baseado no ADN mitocondrial”, uma pequena parte do ADN.
Ao analisar milhões de pontos distribuídos por todo o genoma, será possível obter estimativas muito mais robustas sobre a evolução da espécie e a sua relação com parentes próximos, como o dom-fafe (Pyrrhula pyrrhula).
O novo genoma abre ainda uma possibilidade inédita: comparar os priolos atuais com exemplares recolhidos há mais de um século e preservados em museus portugueses.
Segundo Ricardo Jorge Lopes, existem mais de 100 espécimes históricos que poderão vir a ser analisados. Essa comparação permitirá perceber exatamente quanta diversidade genética se perdeu e identificar alterações em regiões importantes do genoma, como as relacionadas com a resposta imunitária.
Apoiar decisões de conservação
O priolo já foi a ave mais ameaçada da Europa e, até 2010, esteve na categoria Criticamente Em Perigo de extinção na Lista Vermelha da UICN. A ave estava a desaparecer devido à falta de alimento, causada pelo recuo da floresta Laurissilva e pela proliferação das espécies exóticas.
Nos últimos 20 anos, a SPEA e o governo regional dos Açores deitaram mãos à obra e trabalharam para conservar os priolos e os seus habitats. Entre as medidas implementadas estão o corte e controlo da vegetação exótica e a plantação de espécies autóctones. Nesse espaço de tempo, a população mais do que duplicou e hoje mantém-se estável.
Embora a recuperação do habitat tenha permitido aumentar a população de priolos, a diversidade genética perdida dificilmente poderá ser recuperada.
A nova informação genética será essencial para avaliar se a população é geneticamente estável ou se existe risco de entrar num chamado “vórtex de extinção”, em que fatores demográficos e genéticos se reforçam mutuamente, aumentando a probabilidade de desaparecimento da espécie.
Os investigadores querem ainda perceber se existem diferenças genéticas entre os vários núcleos de distribuição do priolo, informação que poderá vir a orientar futuras medidas de gestão.
“Com o genoma e continuando a monitorização genética vamos conseguir perceber se precisamos, ou não, fazer alguma ação mais ativa”, como a translocação de indivíduos, explicou Ricardo Jorge Lopes.
Chegar ao genoma de referência da espécie foi um trabalho que demorou três anos e que envolveu dezenas de investigadores, no âmbito da iniciativa European Reference Genome Atlas (ERGA). Nesta missão de criar uma biblioteca genética da biodiversidade europeia, são várias as espécies candidatas a ter o seu genoma sequenciado na totalidade.
O priolo foi uma das espécies selecionadas por causa do seu elevado interesse para a conservação. A proposta foi apresentada por Ricardo Jorge Lopes, que desempenhou o papel de “embaixador” da espécie junto do consórcio europeu.
Segundo o investigador, o projeto estabelece prioridades para espécies endémicas, ameaçadas ou que representam ramos pouco estudados da árvore da vida, mas também exige que seja possível recolher amostras biológicas de elevada qualidade.
Neste caso, foi recolhida uma amostra de sangue de uma fêmea adulta, imediatamente preservada a baixas temperaturas e enviada para os centros de sequenciação. A escolha de uma fêmea prende-se com o facto de, nas aves, serem elas que possuem os dois cromossomas sexuais diferentes, permitindo obter um genoma de referência mais completo, explicou o investigador.
As amostras encontram-se atualmente preservadas no Museu Nacional de História Natural e da Ciência, em Lisboa.
Para Ricardo Jorge Lopes, o verdadeiro valor deste trabalho está nas perguntas que será agora possível responder.
Depois de quase duas décadas a recolher amostras de priolo, um esforço iniciado em 2006, o investigador considera que o genoma completo fornece finalmente a ferramenta necessária para transformar toda essa informação genética em conhecimento útil para a conservação de uma das aves mais raras da Europa.
