Os vertebrados mais isolados do mundo agora são tão consanguíneos que os pesquisadores temem que eles não permaneçam por muito mais tempo.
Por mais de 10.000 anos, uma pequena população desses peixes vive apenas em Devils Hole, em Nevada, um famoso oásis subterrâneo escondido nas fronteiras do deserto do Death Valley National Park.
O habitat limitado é uma caverna de 152 metros de profundidade (500 pés), tornando-se a menor morada conhecida para qualquer criatura com espinha dorsal – e as condições extremas estão cobrando seu preço genético.
Depois de sequenciar o genoma de oito filhotes de Devils Hole, biólogos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, descobriram que os peixes se cruzaram a tal ponto que o indivíduo médio compartilha cerca de 58% de seu genoma com os membros de sua família.
“Altos níveis de endogamia estão associados a um maior risco de extinção, e a endogamia no filhote de Devils Hole é igual ou mais grave do que os níveis relatados até agora em outras populações naturais isoladas, como os lobos da Ilha Royale em Michigan, gorilas da montanha na África e tigres indianos”, diz o biólogo integrador e pesquisador principal Christopher Martin, da UC Berkeley.
Esse nível chocantemente alto de cruzamento de genoma é semelhante a outras espécies ameaçadas de extinção, como panteras da Flórida (Puma concolor), lobos da Ilha Royale (Canis lupus) e gorilas da montanha (Gorilla beringei), todos sofrendo de declínio populacional extremo.
Quando pesquisadores de Berkeley compararam seus resultados com outras espécies de filhotes em outras partes do mundo, eles descobriram que apenas cerca de 10 a 30 por cento dos genomas individuais de filhotes são geralmente idênticos. O Devils Hole claramente exacerbou a situação.
É possível, por exemplo, que os peixes filhotes de Devils Hole estejam acumulando variantes genéticas que podem dificultar a sobrevivência deles.
Devils Hole já é escasso em comida e oxigênio, mas de acordo com os genomas recentemente sequenciados, alguns alelos desse peixe intimamente envolvidos na reprodução e sobrevivência em condições de baixo oxigênio parecem ter perdido sua função ou sido excluídos ao longo do tempo.
A boa notícia é que as mutações estão em circulação há algum tempo.
Quando os pesquisadores sequenciaram o genoma de um peixe filhote de Devils Hole preservado de uma coleção de museu, eles encontraram evidências de altos níveis de endogamia desde 1980, pelo menos.
Isso foi muito antes de a população cair para apenas algumas dezenas de indivíduos em 2007 e novamente em 2013. Hoje, os filhotes de Devils Hole são cerca de 175. Os cientistas os consideram criticamente ameaçados, e ninguém sabe realmente por que eles estão desaparecendo. Agora os pesquisadores querem descobrir se algum gene é responsável por essas perdas recentes.
“Parte da questão sobre esses declínios é se eles podem ser devidos à saúde genética da população”, explica Martin.
“Talvez os declínios sejam porque existem mutações prejudiciais que se tornaram fixas porque a população é muito pequena.”
Atividade humana, como bombeamento de água subterrânea, provavelmente não está ajudando, e eventos naturais, como terremotos, também podem às vezes abalar o refúgio subterrâneo: se as ondas ficarem grandes o suficiente em Devils Hole, elas podem esmagar ovos de filhotes e arrancar algas da caverna, uma prateleira naturalmente iluminada pelo sol.
Como esses são alguns dos únicos nutrientes aos quais os filhotes têm acesso, esses eventos podem ser desastrosos.
Assim, também, o aumento das temperaturas. Se a mudança climática aquecer o conteúdo de água de Devils Hole além de seus constantes 33 graus Celsius, os filhotes residentes podem não ser capazes de se reproduzir de forma tão rápida ou eficiente.
A variação genética é considerada crucial para a sobrevivência dos animais porque significa que há mais oportunidades para as gerações futuras se adaptarem às mudanças nas condições.
Mas nem todas as mutações são úteis, e algumas podem ser arrastadas quando há altos níveis de endogamia em uma população.
Os biólogos esperam usar os genomas de pequenas populações como os peixes filhotes de Devils Hole para entender melhor essa dinâmica evolutiva e o que pode ser feito para salvar o destino de animais ameaçados de extinção.
Se uma mutação específica, por exemplo, for encontrada para reduzir a capacidade do filhote de Devils Hole de sobreviver com pouco oxigênio, então talvez uma tecnologia como a CRISPR possa ajudar os cientistas a excluir esse alelo da mistura ou restaurar outros genes que foram perdidos anteriormente.
Os pesquisadores identificaram um total de 15 genes que desapareceram do genoma do filhote de Devils Hole.
Substituir aspectos perdidos de um genoma é uma ideia controversa, mas é uma possibilidade que está sendo explorada atualmente por alguns biólogos e conservacionistas.
“Nosso trabalho futuro é realmente analisar o que essas exclusões fazem”, diz Martin.
“Eles aumentam a tolerância à hipóxia? Eles diminuem a tolerância à hipóxia? Acho que esses dois cenários são igualmente plausíveis neste momento.”
Uma vez que sabemos o que está acontecendo em Devils Hole, os cientistas podem fazer uma escolha mais informada sobre como salvar os filhotes residentes.
Publicado em 12/11/2022 08h59
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