Pesquisadores identificam espécie de peixe coletada no Brasil por Darwin com base em espécimes atuais

O Astyanax taeniatus foi descrito pela primeira vez em 1842 e foi causa de confusão taxonômica por décadas

mãos de uma cientista manipulando um pequeno peixe com pinças
Grupo criou o primeiro laboratório exclusivo para trabalho com DNA antigo do Brasil - Foto: Gustavo Diehl/UFRGS - Arquivo

Passando pelo Brasil durante uma das suas viagens a bordo do navio inglês HMS Beagle, Charles Darwin percorreu o interior do Rio de Janeiro por três meses no ano de 1832. Durante os seus caminhos pelo país, o naturalista coletou espécies da fauna local, incluindo dois pequenos peixes que seriam descritos por Leonard Jenyns dez anos depois como a espécie Tetragonopterus taeniatus. Segundo ele, os espécimes teriam sido coletados num córrego em Socego, dentro da província do Rio de Janeiro da época. Posteriormente, em 1910, Carl H. Eigenmann lista a espécie no gênero Astyanax sem maiores explicações e aponta como local de origem o norte do Parahyba. Já em 1921, Eigenmann ainda redescreve a mesma espécie, utilizando peixes de rios costeiros do nordeste do Brasil. Em 2001, ela é novamente descrita com base em indivíduos provenientes de um rio em Santa Maria Madalena, no estado do Rio de Janeiro, perpetuando a incerteza sobre a identidade e a localidade do peixe que havia sido coletado no século 19, gerando-se problemas com a sua correta classificação. As descrições de indivíduos da família Characidae, da qual ele faz parte – e que contempla os peixes conhecidos como lambaris –, sempre foram curtas e vagas, faltando informações cruciais para a correta identificação da espécie. Nesse caso específico, elas também foram variadas devido à mudança dos locais analisados e, por causa da imprecisão e dessas inconsistências, criou-se uma confusão taxonômica sobre a sua descrição. Peixes de diferentes áreas do Brasil, com as suas características próprias, estavam sendo identificados erroneamente como uma única espécie.

Peixe Astyanax taeniatus coletado por Darwnin acima de um exemplar recente da mesma espécie

Acima, exemplar de Astyanax taeniatus coletado por Darwin em 1832. Abaixo, um exemplar moderno da mesma espécie coletado por Priscilla Silva, uma das autoras do artigo

O principal objetivo do projeto de Priscilla Silva, Maria Malabarba e Luiz Malabarba, pesquisadores do Departamento de Zoologia e do Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal da UFRGS, era recuperar os dados taxonômicos da espécie que foi coletada por Darwin a fim de identificá-la corretamente a partir de indivíduos atuais. A pesquisa fez parte do doutorado de Priscilla, que trabalhou com a extração de DNA de tipos antigos, ou seja, do indivíduo de uma espécie que servirá de base para descrição. Também chamados de holótipos, esses tipos que fixam o nome de uma espécie são únicos e depositados em um museu para que qualquer pesquisador possa examinar. Através de uma colaboração com diversas instituições da Europa e dos Estados Unidos, a pesquisadora extraiu pedaços pequenos de tecido desses tipos com a finalidade de extrair o seu DNA para comparar com o dos peixes que existem atualmente. Maria aponta que a identificação e a nomenclatura corretas de uma espécie é base para qualquer outra pesquisa que possa ser feita. Ela afirma que qualquer estudo desenvolvido com base em um espécime não corretamente identificado vai ter resultados errados, não se obtendo o que se espera. “Essa espécie vinha há mais de 100 anos sendo mal identificada”, diz. Baseado nas informações do diário do naturalista e em um projeto brasileiro de 2008 para recuperar o trajeto das suas viagens pelo país, o “Caminhos de Darwin”, o grupo foi capaz de localizar com precisão o local de coleta do peixe em 1832. O córrego em Socego listado por Jenyns corresponde ao atual Córrego das Aduelas, no município de Conceição de Macabú, no norte do Rio de Janeiro.

Os cientistas compararam dados moleculares e morfológicos obtidos do material-tipo coletado por Darwin, guardado no Museu de Cambridge na Inglaterra, com 46 espécies de lambaris que vieram do mesmo local, procurando semelhanças tanto genéticas como físicas, a fim de completar as lacunas na sua descrição e resolver definitivamente a identidade do A. taeniatus, descobrindo quem é aquele peixe agora em comparação com o indivíduo que havia sido coletado no passado. A partir desse processo também foram capazes de detectar e descrever uma nova espécie que antes era classificada de maneira errada, o Astyanax keronolepis n. sp. Para Luiz, a etapa mais difícil foi obter o material que serviria de base para essa comparação, precisando da autorização de vários museus estrangeiros para conseguir as amostras necessárias para um processo que ainda é novo. “Esse tipo de identificação em nível molecular nunca tinha sido feito com peixes”, explica Maria. Ela ainda continua: “Tivemos que convencer de que o material seria mínimo e o ganho, muito grande. Alguns tipos têm pouca informação para dar; íamos acrescentar informações muito importantes e preencher essa lacuna na informação morfológica”. Apesar de existirem parátipos, espécimes utilizados na descrição de uma unidade taxonômica, os holótipos são únicos e se encontram em apenas um museu. “Os tipos são os indivíduos que carregam a identidade da espécie com eles, por isso os tipos usados nas descrições originais são tão importantes. Se temos duas espécies e não sabemos qual delas corresponde ao nome já descrito, nós temos que usar o tipo”, também diz Luiz.

O tecido era retirado de um material muito antigo e que não havia sido preservado apropriadamente para esse propósito. Por meio de um kit forense, os pesquisadores criaram um protocolo para trabalhar com tipos de peixes armazenados em museus, retirando pedaços da fita de DNA do espécime, mas, por causa do tempo e do modo de preservação, ele se encontra fragmentado, e esses pedaços de fita são curtos. É através da sua amplificação que eles puderam emendar as diversas partes que possuíam até conseguir o tamanho necessário para uma comparação com o atual. Os materiais obtidos por Darwin foram coletados antes do advento do formol, sendo capaz de destruir a integridade dessas fitas e seus componentes, criando ligações cruzadas ou alterando os pares de bases que compõem o DNA. Esses peixes costumavam ser colocados em bebidas alcoólicas, passando anos em barris nos barcos até chegaram aos museus. Por causa dessas condições e do tempo que passou, a sequência não será completamente fiel ao DNA atual, mas o grupo encontrou espécimes que apresentavam uma diferença pequena o suficiente para ser atribuída à antiguidade do material. Eles também foram responsáveis pela criação do primeiro laboratório exclusivo para o trabalho com DNA antigo do Brasil. Por ser muito fragmentado e fraco, ele não pode ser manipulado perto de material moderno para evitar a contaminação. Nesse laboratório, os equipamentos de extração são novos e, no momento em que o DNA é extraído, não pode voltar para o seu local de origem. Priscilla não somente coletou tecido do A. taeniatus, mas também de outras 52 espécies, sendo esta apenas a segunda com a qual estão trabalhando. No futuro, a equipe continuará a estudar o material que foi coletado desses museus.

Clarificar a identificação desses peixes, entretanto, não é o único benefício desta pesquisa. De acordo com Maria, o trabalho com DNA antigo se tornou mais popular quando um grupo de cientistas das Universidades da Cidade do Cabo e de Stellenbosch, na África do Sul, conseguiram extrair o código genético do quagga, animal similar a uma zebra que, por ser muito dócil, foi exterminado pelos colonizadores. Só restava um espécime em museu, de onde conseguiram obter o material para tentar reintroduzi-lo na natureza através das zebras atuais. Um projeto similar a esse na Europa também utilizou o DNA para repor a diversidade de peixes nos seus rios quando estava se esgotando. Luiz também aponta outros resultados positivos desta pesquisa, como a valorização dos museus. Para ele, o aprimoramento desta metodologia dá uma nova perspectiva para utilização desses espécimes preservados, que diz chegar talvez até aos bilhões de amostras biológicas coletadas nos últimos três ou quatro séculos. “Além dos museus preservarem os espécimes tipos, eles têm amostras de espécies que já se extinguiram e provenientes de certas regiões onde não existem mais. Se a gente conseguir DNA dessas amostras, pode-se comparar com o de outras regiões para entender melhor a evolução dessa espécie ou a diversidade que existia dela no passado”, relata.

 

Artigo científico

SILVA, Priscilla C.; MALABARBA, Maria C.; MALABARBA, Luiz R.. Integrative taxonomy: Morphology and ancient DNA barcoding reveals the true identity of Astyanax taeniatus, a tetra collected by Charles Darwin during the Beagle’s voyage. Zoologischer Anzeiger, v. 278, jan. 2019.

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