Diversidade genética em áreas restauradas de Mata Atlântica surpreende pesquisadores

29/08/2014

Por Karina Toledo

Agência FAPESP – Ao comparar a diversidade genética vegetal de três remanescentes florestais de Mata Atlântica com a de duas áreas em processo de restauração, todas no interior de São Paulo, pesquisadores da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) não observaram diferença significativa na maioria dos parâmetros analisados.
Apenas em termos de riqueza alélica (número de alelos diferentes para uma mesma região do genoma) e de riqueza de alelos privados (exclusivos de uma determinada população) as porcentagens encontradas nas áreas nativas foram maiores em relação às reflorestadas.

Parâmetros encontrados são semelhantes aos de remanescentes florestais. Análise teve como foco quatro espécies de plantas com potencial fitoterápico (foto: divulgação/APTA)

A análise, realizada com apoio da FAPESP, foi centrada em quatro espécies com potencial fitoterápico: araribá (Centrolobium tomentuosum, anti-inflamatório e anti-leishimania), cabreúva (Myroxylon peruiferum, antibiótica e analgésica), guaçatonga (Casearia sylvestris, anticancerígena) e pau-jacaré (Piptadenia gonoacantha, antioxidante).

Os dados foram apresentados pela pesquisadora Maria Imaculada Zucchi, da APTA, durante a 7ª Reunião de Avaliação do Programa BIOTA-FAPESP, realizada em São Paulo no dia 7 de agosto.
“A diversidade genética está diretamente relacionada com a longevidade de uma população e com a sua capacidade de evoluir em resposta a mudanças ambientais. No entanto, há algumas décadas, os projetos de restauração foram implantados com alta diversidade interespecífica [muitas espécies diferentes], mas pouca ou nenhuma atenção foi dada à diversidade intraespecífica [sementes oriundas de poucas matrizes de cada espécie]. Por esse motivo o resultado do estudo nos surpreendeu”, disse Zucchi.
O uso de sementes coletadas de um pequeno número de matrizes, explicou a pesquisadora, pode restringir a base genética nas áreas de restauração florestal, resultando em uma população constituída de plantas aparentadas.

“Inicialmente, não se observa nenhum problema. Contudo, ao chegar à fase reprodutiva, haverá grande número de cruzamentos entre indivíduos aparentados, causando a endogamia e podendo aumentar a frequência de alelos deletérios ou letais nessas populações, levando-as à diminuição ou ao declínio”, explicou Zucchi.

Outra consequência da utilização de plantas com base genética restrita em áreas de reflorestamento é o chamado “efeito fundador”, ou seja, o estabelecimento de uma nova população formada por um pequeno número de genótipos.

Para verificar se áreas reflorestadas de São Paulo estavam sofrendo com esse fenômeno, os cientistas da APTA e alunos do programa de Pós-graduação em Genética e Biologia Molecular do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) coletaram amostras das quatro espécies fitoterápicas na região de Cosmópolis, em processo de restauração há 54 anos, e em Iracemápolis, em restauração há 24 anos.

Também foram feitas coletas nos remanescentes da Estação Ecológica de Caetetus, ligada ao Instituto Florestal e situada na região de Gália; na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Tietê (UPD-Tietê), da APTA; e na Área de Relevante Interesse Ecológico (ARIE) Mata de Santa Genebra, no município de Campinas.
Ao todo, foram coletadas 414 amostras de araribá, 182 de cabreúva, 546 de guaçatonga e 394 de pau-jacaré. Desse total, foram selecionadas 20 matrizes produtoras de sementes de cada espécie com o intuito de estudar a taxa de cruzamento. O passo seguinte foi fazer a extração de DNA das amostras, a genotipagem – por um método semelhante ao usado nos testes de paternidade humanos – e o cálculo das frequências dos diferentes alelos encontrados.
De acordo com Zucchi, não houve diferença significativa entre as áreas estudadas na maioria dos parâmetros de diversidade genética – que leva em conta vários fatores populacionais como, por exemplo, o número de indivíduos heterozigotos encontrados.
Uma diferença pequena foi encontrada nas porcentagens de riqueza alélica. No caso da guaçatonga, os números foram 64% nas áreas naturais e 36% nas áreas restauradas. Para a cabreúva, as porcentagens foram de 54% e 46%, respectivamente. Para o araribá, foram 52% e 48% e, para o pau-jacaré, 56% e 44%.
Os pesquisadores também compararam os valores dos chamados alelos privados – aqueles que são exclusivos da população estudada. Nesse caso ficou mais evidente a discrepância entre áreas sendo que, para a guaçatonga, as porcentagens foram 92% nos remanescentes em relação a 8% nas áreas restauradas. No caso da cabreúva, as porcentagens foram 74% e 26%, respectivamente. Para o araribá foram 70% e 30% e, para o pau-jacaré, 68% e 32%.
Uma possível explicação para a pouca variação nos parâmetros de diversidade genética seria a ocorrência de fluxo de genes de remanescentes para as áreas reflorestadas próximas – processo que, segundo Zucchi, ficou evidente ao analisar os dados da cabreúva.
“Os indivíduos jovens das áreas restauradas possuíam alelos que não eram comuns aos indivíduos adultos da mesma área, mas eram semelhantes aos alelos encontrados em adultos de remanescentes florestais próximos, sugerindo a ocorrência de fluxo gênico da área natural para a restaurada”, comentou a pesquisadora.
O estudo da taxa de cruzamento mostrou que as espécies estudadas apresentam sistema misto de cruzamento, ou seja, podem tanto se autofecundar (autogamia) quanto cruzar com outros indivíduos da mesma espécie (alogamia). A exceção foi o araribá, que apresentou tendência à alogamia.

“Ao elaborar um projeto de conservação, uma das primeiras coisas a serem estudadas é a taxa de cruzamento, para entender como as espécies se reproduzem. Isso é importante, por exemplo, para calcular quantas matrizes diferentes serão utilizadas em uma determinada área a fim de garantir a diversidade genética necessária”, explicou Zucchi.

Genômica populacional

Nas últimas décadas, segundo Zucchi, a restauração florestal deixou de constituir o simples plantio de árvores para recobrir uma área desmatada, transformando-se na ciência que visa a reconstruir interações ecológicas complexas em comunidades vegetais degradadas pelas ações antrópicas.

Em artigo publicado no Journal od Biotechnology and Biodiversity, pesquisadores da APTA e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da Universidade de São Paulo (USP) discutem como os conceitos de genética de populações podem contribuir para tornar as políticas de restauração ainda mais eficientes.

“Indicadores de diversidade genética de populações, associados a outras ferramentas de conservação, são importantes para que consigamos implantar áreas reflorestadas com os níveis mínimos de riqueza alélica e de diversidade genética, que auxiliarão a conexão de remanescentes naturais, restaurando os processos ecológicos e garantindo ecossistemas funcionais, biologicamente viáveis e perpetuados no tempo”, opinou Zucchi.