DNA ambiental como ferramenta de monitoramento e conservação da biodiversidade brasileira

Atualmente, as principais ameaças a biodiversidade marinha são as mudanças climáticas, poluição, crescimento populacional humano, sobrepesca, espécies invasoras e perda/alteração de hábitat (Halpern et al 2008; Butchart et al 2010). O monitoramento e quantificação dos impactos que estas ameaças causam aos ambientes marinhos são desafiadores, devido a fatores como lacunas de dados biológicos que descrevam abundância e distribuição espacial e temporal das espécies presentes nestes ambientes. Nos últimos anos, várias técnicas distintas têm sido empregadas para o monitoramento de organismos marinhos, como contagem visual subaquática (mergulho científico), coletas através de redes, e pesca tradicional (Murphy & Jenkins, 2010). Entretanto, estas técnicas apresentam limitações como dependência de identificação visual, além da contagem de organismos. Adicionalmente, consomem um elevado tempo dos pesquisadores, dependem de pesquisadores altamente treinados, no caso das técnicas que utilizam redes, estas podem causar danos ao próprio ambiente marinho, especialmente a regiões de fundo e corais. Finalmente, elas dependem da chance de encontrar organismos potencialmente raros no ambiente.Ações humanas são responsáveis em grande parte pela perda de fauna em ecossistemas ao redor do mundo, acarretando declínios populacionais massivos e extirpação local de espécies, efeito este que aumenta dramaticamente “ a diversidade oculta” (Boussarie et al 2018) a qual é definida como um grupo de espécies que deveriam estar presentes em uma determinada região, baseada na sua necessidade de habitat e capacidade de dispersão, mas mesmo assim, não são registradas ou apresentam uma frequência e registro muito baixa (Partel et al 2011). A diversidade oculta engloba a potencial diversidade de espécies que não são registradas em uma dada região que possui todas as características biológicas para a presença destas espécies (Moeslund et al 2017) tendo uma porção substancial da megafauna sendo composta por espécies raras, moveis, elusivas e ameaçadas, as quais são potencialmente difíceis de amostra por métodos tradicionais. A premissa da técnica de DNA ambiental (eDNA) é baseada em recuperar material genético que é liberado e depositado no ambiente de forma natural pelos organismos (células e tecidos, excretas, gametas e outras secreções) que ocupam este ambiente sendo desta forma um método não invasivo para detecção e identificação de espécies raras e elusivas em uma grande variedade de ambientes distintos. A técnica necessita apenas que sejam coletadas amostras ambientais (água, solo, ar, neve) onde posteriormente, o DNA total contido nestas amostras é obtido (Ficetola et al 2008). Após as coletas das amostras ambientais e extração de DNA, os pesquisadores podem escolher um gene alvo de todos os táxons presentes nesta amostra e, utilizando-se iniciadores conservados, obter a estimativa de sua presença e abundância relativa desta única amostragem (Lopes et al 2017; Qu et al 2020), sendo empregada nos últimos anos com sucesso em ambientes aquáticos, detectando espécies de peixes e outros organismos, como espécies raras e elusivas (Pflenger et al 2016; Bonfil et al 2021), revelando a presença de espécies até então não reportadas em um ambiente (Boussarie et al 2018), bem como, a presença de espécies invasivas (Larson et al 2020; Thomas et al 2020). A utilização da técnica tem demostrado resultados muito importantes para conservação de vários táxons marinhos, como elasmobrânquios, visto que a detecção das espécies não precisa de captura ou manuseio, tornando-se uma ferramenta ideal para detectar presença ou ausência de espécies ameaçadas em um ambiente (Rees et al 2014; Simpfendorfer et al 2016). Adicionalmente, é capaz de revelar a real diversidade específica a presentes em um dado ambiente, indicando assim índices de diversidade mais próximos a realidade do que a previamente relatada por métodos mais tradicionais como mergulho ou BRUVS. A técnica também apresenta a capacidade de quantificação das espécies utilizando-se um baixo esforço amostral, bem como um custo reduzido frente a outros estudos com técnicas de inventariado de fauna mais tradicionais (Boussarie et a 2018). DNA ambiental também pode ser usada em outras vertentes, como quantitative PCR (qPCR) com potencial de detecção de espécies raras ou elusivas (Simpfendorfer et al 2016; Budd et al 2021) e principalmente, detecção e quantificação de espécies invasivas em ambientes aquáticos, onde a técnica de DNA ambiental tem causados avanços significativos no biomonitoramento (Steenweg et al 2017; Allan et al 2018). Para o litoral brasileiro, a aplicabilidade desta pode representar um grande avanço no biomonitoramento devido aos casos recentes novas espécies invasivas sendo reportadas, não havendo ainda, um real panorama da extensão destas na costa brasileira (Ferreira et al 2015; Luiz et al 2021; Faria et al 2022). Um dos motivos que fazem com que o Brasil figure como um Hotspot para biodiversidade marinha, é a enorme área costeira do país, onde considerando-se fatores climáticos e oceanográficos (Amaral & Jablonski, 2005), a costa brasileira pode ser dividida em cinco regiões distintas: 1-A costa norte, localizada entre a boca do Rio Oiapoque (4° N) no estado do Amapá até a boca do Rio Parnaíba (3°S) no Maranhão; 2-A costa nordeste que se estende da região de Parnaíba até a Baia de Todos os Santos (13°S) no estado da Bahia; 3-A costa leste, localizada entre a Baia de todos os Santos até o Cabo de São Tomé (22°S) no estado do Rio de Janeiro; 4-A costa sudoeste ente São Tomé e o cabo de Santa Marta (28°S) no estado de Santa Catarina; 5-A costa Sul entre Santa Marta até o Chuí (34°S no estado do Rio Grande do Sul (Ekau &Knoppers, 1999). Porém, mesmo com uma área litorânea tão vasta, o monitoramento, conservação e em especial o conhecimento da biodiversidade nesta região ainda são extremamente baixos. As recentes ameaças a exploração petrolífera na costa brasileira, em especial na costa norte a qual teve recentemente descrita a presença de recifes de coral no litoral da Amazonia azul (Moura et al 2016), ilustra o potencial de novas espécies ainda não descritas que a região possui, tendo os estudos nesta região, ainda escassos (Sales et al 2019). Desta forma, o DNA ambiental é uma ferramenta com potencial vasto, podendo ser empregada como detecção e expansão de biodiversidade, monitoramento de espécies raras, além de biomonitoramento de espécies invasivas, sendo uma poderosa ferramenta para detecção, conservação e manejo de espécies (Rees et al. 2014; Mauvisseau et al. 2020; Xia et al 2021).