Novas sondas de ADN permitem um levantamento eficaz da vida oculta das lulas e dos polvos nas profundezas do mar. Este desenvolvimento da Universidade de Kobe proporciona uma ferramenta eficaz para a investigação ecológica marinha e para os esforços de conservação.
As lulas e os polvos comem e são comidos e, entretanto, deslocam-se muito. “Os cefalópodes desempenham um papel importante nos ecossistemas marinhos, contribuindo para a distribuição de energia e nutrientes na cadeia alimentar”, explica o ecologista marinho da Universidade de Kobe, WU Qianqian. E embora para a investigação ecológica seja essencial conhecer a distribuição das várias espécies de lulas e polvos, conhecidos coletivamente como cefalópodes, o seu habitat em águas profundas é, em grande parte, inacessível a pesquisas diretas. Wu afirma: “O mar profundo cobre uma grande parte da superfície da Terra e alberga muitos organismos desconhecidos cuja ecologia permanece largamente inexplorada”.
Assim, Wu e a sua equipa propuseram-se desenvolver um sistema de deteção baseado no ADN libertado para o ambiente. Na técnica conhecida como “metabarcoding de ADN ambiental”, o ADN ambiental é sondado com pequenos pedaços de ADN específicos do alvo, à semelhança da forma como os pescadores utilizam um isco específico para apanhar uma determinada espécie.
O desafio é criar sondas que sejam suficientemente específicas para o grupo que se pretende detetar, mas também suficientemente gerais para apanhar qualquer coisa dentro desse grupo. “Para isso, o nosso laboratório, conhecido pela sua investigação sobre o ADN ambiental, trabalhou em conjunto com investigadores da Agência Japonesa para a Ciência e Tecnologia Marítimo-Terrestre (JAMSTEC), que desenvolveram um sistema de recolha de grandes quantidades de amostras do fundo do mar”, afirma Wu.
Na técnica conhecida como “metabarcodificação de DNA ambiental”, as sondas são projetadas para atingir fragmentos específicos de DNA, semelhante à forma como os pescadores usam iscas específicas para capturar uma espécie específica. O desafio é criar sondas que sejam específicas o suficiente para o grupo que se pretende detectar, mas também genéricas o suficiente para capturar qualquer coisa dentro desse grupo. Crédito: WU Qianqia
Na revista Marine Environmental Research, o investigador da Universidade de Kobe relata agora que desenvolveu sondas de ADN, chamadas “primers”, que podem detetar especificamente o ADN de uma vasta gama de espécies de cefalópodes. Isto funcionou tanto em amostras simuladas criadas a partir de tecidos do Museu de História Natural de Osaka como em amostras do mar desde a superfície até aos 2.000 metros de profundidade.
Neste último caso, a sua capacidade de detetar pela primeira vez algumas espécies de cefalópodes nas águas em redor do Japão é uma prova do poder da sua técnica. Um possível elemento-chave para o seu sucesso foi o facto de Wu e os seus colegas estarem a pescar fragmentos de ADN mais longos do que os que tinham sido tentados anteriormente. Embora estes se possam degradar mais rapidamente, não é um problema tão grande no mar profundo e frio, e também garante que o ADN é relativamente “fresco”, representando com maior exatidão a distribuição das espécies. Ter mais ADN por amostra também permite uma identificação mais precisa da espécie exata de que provém.
A equipa da Universidade de Kobe detectou o ADN do polvo apenas em amostras dos mares mais profundos. A partir dos seus ensaios com amostras simuladas, a equipa pode estar confiante de que tal não se deve ao facto de os seus iniciadores não funcionarem corretamente; em vez disso, consideram que a sua técnica é capaz de inferir o estilo de vida dos organismos-alvo a partir dos resultados, uma vez que os polvos vivem principalmente no solo, escondidos e solitários.
“Em estudos futuros, precisamos de rever a nossa estratégia de amostragem para ter em conta a história de vida e os padrões de comportamento dos diferentes cefalópodes. Além disso, temos de resolver os problemas de identificação incorrecta das espécies devido a erros nas bases de dados de ADN e, para isso, tencionamos reforçar a colaboração entre biólogos moleculares e taxonomistas”, afirma Wu. E acrescenta: “No entanto, espera-se que a nossa técnica abra novas possibilidades para a investigação de cefalópodes de profundidade e sirva de base para a conservação da vida marinha”.
Esta investigação foi financiada pelo Ministério do Ambiente do Japão. Foi efectuada em colaboração com investigadores da Universidade de Quioto, do Museu de História Natural de Osaka, do Museu e Instituto de História Natural, da Agência Japonesa para a Ciência e Tecnologia Marítimo-Terrestre (JAMSTEC) e da Fundação Okinawa Churashima.
A Universidade de Kobe é uma universidade nacional com raízes que remontam à Escola Comercial Superior de Kobe, fundada em 1902. Atualmente, é uma das principais universidades de investigação do Japão, com cerca de 16.000 estudantes e cerca de 1.700 professores em 10 faculdades e escolas e 15 escolas de pós-graduação. Combinando as ciências sociais e naturais para cultivar líderes com uma perspetiva interdisciplinar, a Universidade de Kobe cria conhecimento e promove a inovação para enfrentar os desafios da sociedade.
