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GIA - Grupo Integrado de Aquicultura e Estudos Ambientais
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Desenvolvimento e aplicação de ferramentas genéticas no monitoramento da ictiofauna de reservatórios de usinas hidrelétricas

18/04/2021
in Projetos
0

Parceria 

  • ATGC – Genética Ambiental Ltda
  • GIA
  • Engie Brasil
  • Universidade Federal do Tocantins

Duração 

  • Início: 12/2020
  • Fim: 11/2024

Motivação 

Hoje, o mundo está iniciando uma verdadeira revolução na forma como se estuda e se descreve a biodiversidade. Nos últimos anos, evoluímos da identificação individual de organismos, através de sequências específicas de DNA ou de metabarcoding (técnica de alto rendimento que combina a identificação e o sequenciamento de DNA), até chegarmos à análise de centenas de milhares de códigos de barras de DNA, obtidos a partir de amostras ambientais, o que nos permite descrever comunidades inteiras. Essa abordagem é particularmente poderosa para revelar a biodiversidade críptica.  

No entanto, a situação vivida hoje no Brasil é praticamente a mesma em todo mundo, pois o avanço dessas técnicas é muito recente. Por isso, ainda predominam as técnicas convencionais de monitoramento ambiental. Ou seja, a busca por soluções baseadas em eDNA acontece aqui e ao mesmo tempo nos principais países do mundo, com a diferença que o Brasil é um país de dimensões continentais e clima tropical e subtropical, dono de uma das maiores biodiversidades do planeta, o que só aumenta os desafios tecnológicos e metodológicos associados.

Ainda assim, já se registram ações dos órgãos ambientais de exigência de aplicação de técnicas de DNA e mesmo eDNA em complementação ou em substituição às técnicas tradicionais em processos de licenciamento ambiental. Tais procedimentos já ocorrem em vários empreendimentos, por exemplo, UHE Tele Pires, São Manuel, Foz do Chapecó, entre outros (Agostinho, comunicação pessoal, março de 2020). Isso aumenta ainda mais o potencial inovador da presente proposta, pois está claro que essa é uma tendência que veio para ficar e que haverá uma demanda crescente por métodos devidamente consolidados, testados e validados para as condições e biodiversidade nacional, que é o que propomos neste projeto. 

Os organismos vivos, sejam eles microscópicas bactérias, pequenas plantas ou gigantescas baleias e elefantes, liberam continuamente DNA em seus habitats naturais, por exemplo, através de esporos, pólen, folhas, fezes, muda, secreção mucosa, liberação de gametas e até mesmo através do seu cadáver, consumido por outros organismos. Essas “pistas” deixadas no ambiente (chamadas de DNA ambiental) já podem ser detectadas, identificadas e até mesmo quantificadas. E quanto mais organismos de uma mesma espécie existe em um determinado local, maior o número de “pistas” (DNA) deixadas por elas no ambiente. Mas, ao mesmo   empo em que é produzido, esse DNA ambiental também vai sendo continuamente degradado, por meio do calor, da luz solar, da ação de microrganismos, da degradação química.

Usina hidrelétrica São Salvador – TO

Através da altíssima sensibilidade de métodos analíticos de última geração, é possível fazer o monitoramento das espécies presentes em praticamente todo e qualquer ambiente, seja, na terra ou na água. E é isso o que pretendemos fazer: desenvolver métodos de análise de organismos aquáticos (peixes) para monitorar os ambientes onde esses organismos vivem. O método tem sido considerado revolucionário em estudos de biodiversidade, pois não é invasivo (não implica na necessidade de matar os organismos monitorados) e já se provou eficaz no monitoramento de espécies raras e/ou que dificilmente se deixam capturar . Contudo, ainda há muitas oportunidades para aprimorar os métodos disponíveis no estudo do eDNA, principalmente com relação à preservação, acondicionamento e transporte de amostras que minimizem a chance de degradação (e consequentes falsos-negativos).

A validação das novas metodologias a serem propostas permitirá a realização de diagnósticos periódicos da situação da comunidade ictiofaunística dos reservatórios de forma rápida e segura, auxiliando diretamente na gestão de diferentes espécies de peixes e dos próprios reservatórios. Além disso, boa parte da metodologia poderá posteriormente ser expandida para incluir outros grupos taxonômicos/funcionais (ex. invertebrados, microrganismos, fitoplâncton), permitindo uma visão cada vez mais abrangente dos processos ecossistêmicos nos reservatórios estudados.

Objetivos

Objetivo principal

Desenvolver ferramentas genéticas/moleculares utilizando sequenciamento de nova geração (next generation sequencing), aplicando-as no monitoramento ambiental e na análise da estrutura genética da ictiofauna do reservatório da Usina Hidrelétrica São Salvador – TO.

­Objetivos Específicos

  • Realizar estudos para avaliação da estrutura genética das espécies migradoras na região da UHE São Salvador, no rio Tocantins;
  • Desenvolver um banco de dados de DNA de referência para espécies de peixes, de modo a otimizar esforços posteriores de identificação molecular;
  • Realizar experimentos em sistema de mesocosmo para o estudo da concentração e degradação de amostras de eDNA em água;
  • Extrair, amplificar, sequenciar e analisar quantitativamente a presença de eDNA obtida em sistema de mesocosmos;
  • Otimizar os protocolos moleculares e validar o método em condições laboratoriais (mesocosmos);
  • Validar o método de prospecção ictiológica em condições de campo, comparando com resultados obtidos por métodos tradicionais de amostragem de peixes.

 

 

 

 

 

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