{"id":3255,"date":"2018-08-30T09:34:31","date_gmt":"2018-08-30T12:34:31","guid":{"rendered":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/?p=3255"},"modified":"2021-04-20T12:24:07","modified_gmt":"2021-04-20T15:24:07","slug":"atuais-ferramentas-para-a-deteccao-de-especies-aquaticas-invasoras","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/atuais-ferramentas-para-a-deteccao-de-especies-aquaticas-invasoras\/","title":{"rendered":"Atuais ferramentas para a detec\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies aqu\u00e1ticas invasoras"},"content":{"rendered":"

Publicado em 30\/08\/2018
\nPor Aline Horodesky<\/strong><\/p>\n

As esp\u00e9cies ex\u00f3ticas invasoras s\u00e3o organismos n\u00e3o-nativos que habitam uma determinada \u00e1rea, amea\u00e7am negativamente os ecossistemas, habitats e outras esp\u00e9cies, sendo hoje, consideradas uma das maiores amea\u00e7as da biodiversidade do planeta(9).<\/p>\n

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\nFigura 1: Esquema mostrando a invas\u00e3o do mexilh\u00e3o-zebra no ecossistema. Fonte: Cary Institute of Ecosystem Studies<\/p>\n

O estudo de bioinvas\u00e3o concentra-se, em geral, em avalia\u00e7\u00f5es dos impactos que as esp\u00e9cies invasoras ocasionam sobre os ecossistemas locais ou diretamente sobre a gest\u00e3o dessas esp\u00e9cies invasoras, o que inclui a previs\u00e3o de quais esp\u00e9cies s\u00e3o propensas a se tornar invasoras, buscando impedir a introdu\u00e7\u00e3o de tais esp\u00e9cies e tentando controlar ou conviver com as invas\u00f5es incipientes. Sua ci\u00eancia \u00e9 complexa e multidisciplinar e requer a considera\u00e7\u00e3o de muitos processos, incluindo aspectos comportamentais, ecol\u00f3gicos, gen\u00e9ticos e econ\u00f4micos e pode ser dividida em tr\u00eas grandes \u00e1reas: preven\u00e7\u00e3o, predi\u00e7\u00e3o e controle(8).<\/p>\n

Como a gest\u00e3o ambiental ou operacional ligada a esp\u00e9cies invasoras pode envolver elevados custos financeiros e econ\u00f4micos, \u00e9 essencial que as estrat\u00e9gias escolhidas facilitem a avalia\u00e7\u00e3o r\u00e1pida e precisa dos indiv\u00edduos e permita a tomada de decis\u00f5es mais efetivas e mais eficientes em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o do potencial invasivo das esp\u00e9cies, a avalia\u00e7\u00e3o do impacto das invas\u00f5es, ao estabelecimento de mecanismos que possam impedir as invas\u00f5es e ao controle das esp\u00e9cies invasoras que tenham sido recentemente introduzidas(5).<\/p>\n

Os m\u00e9todos convencionais de detec\u00e7\u00e3o de organismos invasores s\u00e3o baseados na sua identifica\u00e7\u00e3o visual, o que \u00e9 pouco eficiente, demorado e caro(12). Al\u00e9m disso, poucas s\u00e3o as ferramentas que auxiliam na amostragem de animais com baixa abund\u00e2ncia em um determinado ambiente(2). O exemplo mais evidente \u00e9 o fato de se ainda utilizar m\u00e9todos visuais (microscopia \u00f3ptica) para a identifica\u00e7\u00e3o de invertebrados aqu\u00e1ticos. Este m\u00e9todo, al\u00e9m de muito lento e impreciso, exige gastos com equipes qualificadas de coleta, fixa\u00e7\u00e3o de amostras e identifica\u00e7\u00e3o dos organismos coletados.<\/p>\n

Atualmente, novos m\u00e9todos v\u00eam sendo testados e validados para a utiliza\u00e7\u00e3o com este prop\u00f3sito: detec\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies \u00fanicas por PCR tradicional e PCR quantitativa (qPCR); detec\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplas esp\u00e9cies por metabarcoding (Sequenciamento de Nova Gera\u00e7\u00e3o-NGS). Em ambos os m\u00e9todos, \u00e9 necess\u00e1ria a utiliza\u00e7\u00e3o do \u00e1cido desoxirribonucleico (DNA). Esse DNA \u00e9 liberado pelos organismos em ambientes aqu\u00e1ticos ou terrestres, a partir de renova\u00e7\u00f5es celulares, pela urina, fezes e descama\u00e7\u00e3o epid\u00e9rmica(11;6). Ap\u00f3s sua libera\u00e7\u00e3o ele passa a ser chamado de DNA ambiental ou eDNA(10).<\/p>\n

Quando liberado no ambiente esse DNA pode ser degradado por DNAses microbioanas e utilizado como nutriente para plantas, pode ser incorporado a um genoma microbiano como fonte de informa\u00e7\u00e3o ou pode persistir no ambiente. A utiliza\u00e7\u00e3o do eDNA, mesmo sem quaisquer sinais evidentes de material de origem biol\u00f3gica \u00e9 um eficiente, n\u00e3o-invasivo e facilmente padroniz\u00e1vel meio de amostragem.<\/p>\n

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\nFigura 2: Esquema de utiliza\u00e7\u00e3o de DNA ambiental (eDNA) para detec\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies. Fonte: Thomsen & Willerslev, 2015.<\/p>\n

O DNA obtido diretamente de amostras ambientais foi aplicado primeiramente para avaliar sedimentos antigos, revelando o passado de mam\u00edferos, aves e plantas extintos(15). Atualmente, esse eDNA \u00e9 utilizado na an\u00e1lise de sedimentos terrestres, n\u00facleos de gelo, lagos e rios de \u00e1gua doce(4;3), principalmente com o objetivo de conserva\u00e7\u00e3o do ecossistema.<\/p>\n

Para as esp\u00e9cies ex\u00f3ticas invasoras, esse novo m\u00e9todo est\u00e1 sendo utilizado para monitor as taxas de invas\u00e3o de carpas asi\u00e1ticas (Hypophthalmichthys molitrix, Hypophthalmichthys nobili<\/em>s), para o monitoramento de esp\u00e9cies de peixes(7), anuros Lithobates catesbeianus<\/em>(1) e invertebrados, como o lagostim Procambarus clarkii<\/em>(14) e o molusco Potamopyrcus antipodarum<\/em>(2).<\/p>\n

Desta forma, com essas novas ferramentas, substituem-se as an\u00e1lises visuais e morfol\u00f3gicas, por an\u00e1lises gen\u00e9ticas moleculares, elevando-se a efici\u00eancia na identifica\u00e7\u00e3o e quantifica\u00e7\u00e3o das esp\u00e9cies-alvo com uma precis\u00e3o que s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel se obter atrav\u00e9s do m\u00e9todo molecular e, ainda sim, reduzindo o tempo e os custos das an\u00e1lises.<\/p>\n

Refer\u00eancias consultadas<\/strong><\/p>\n

1. Dejean, T.; Valentini, A.; Miquel, C.; Taberlet, P.; Bellemain, E.; Miaud, C. 2012. Improved detection of an alien invasive species through environmental DNA barcoding: the example of the American bullfrog Lithobates catesbeianus. Journal of Applied Ecology, 49, 953-959.
\n2. Goldberg, C. S.; Sepulveda, A.; Ray, A.; Baumgardt, J.; Waits, L. P. 2013. Environmental DNA as a new method for early detection of New Zealand mudsnails (Potamopyrgus antipodarum). Freshwater Science, 32(3):792-800.
\n3. Haile, J.; Holdaway, R.; Oliver, K.; Bunce, M.; Gilbert, M. T. P.; Nielsen, R.; Munch, K.; Ho, S. Y. W.; Shapiro, B.; Willerslev, E. 2007. Ancient DNA chronology within sediment deposits: are paleobiological reconstructions possible and is DNA leaching a factor? Molecular Biology and Evolution, 24, 982-989.
\n4. Halpern, B. S. 2008. A Global Map of Human Impact on Marine Ecosystems. Science 319, 5865:948-952.
\n5. Hofreiter, M.; Mead, J. I.; Martin, P.; Poinar, H. N. 2003. Molecular caving. Current Biology, 13, 693-695.
\n6. Jerde, C. L.; Mahon, A. R.; Chadderton, W. L.; Lodge, D. M. 2011. \u201cSight\u2010unseen\u201d detection of rare aquatic species using environmental DNA. Conservation Letters, 4, 150-157.
\n7. Lydolph, M. C.; Jacobsen, J.; Arctander, P.; Gilbert, M. T. P.; Gilichinsky, D. A.; Hansen, A. J.; Willerslev, E.; Lange, L. 2005. Beringian paleoecology inferred from permafrost-preserved fungal DNA. Applied and Environmental Microbiology, 71, 1012-1017.
\n8. Mahon, A. R.; Jerde, C. L.; Galaska, M.; Bergner, J. L.; Chadderton, W. L.; Lodge, D. M.; Hunter, M. E.; Nico, L. G. 2013. Validation of eDNA surveillance sensitivity for detection of asian carps in controlled and field experiments. PLoS ONE 8, 58316.
\n9. McCormick, F. H.; Contreras, G. C.; Johnson, S. L. 2009. Effects of Nonindigenous Invasive Species on Water Quality and Quantity. A Dynamic Invasive Species Research Vision: Opportunities and Priorities, 29, p. 111-120.
\n10. Minist\u00e9rio do Meio Ambiente, Secretaria de Biodiversidade e Florestas. 2006. Esp\u00e9cies ex\u00f3ticas invasoras: Situa\u00e7\u00e3o brasileira. Bras\u00edlia.
\n11. Nielsen, K. M.; Johnsen, P. J.; Bensasson, D.; Daffonchio, D. 2007. Release and persistence of extracellular DNA in the environment. Environmental Biosafety Research, 6, 37-53.
\n12. Poinar, H. N.; Hofreiter, M.; Spaulding, W. G.; Martin, P. S.; Stankiewicz, B. A.; Bland, H.; Evershed, R. P.; Possnert, G.; P\u00e4\u00e4bo, S. 1998. Molecular coproscopy: dung and diet of the extinct ground sloth nothrotheriops shastensis. Science, 281, 402-406.
\n13. Thomsen, P. F.; Kielgast, J.; Iversen, L. L.; Wiuf, C.; Rasmussen, M.; Gilbert, M. T. P.; Orlando, L.; Willerslev, E. 2012. Monitoring endangered freshwater biodiversity using environmental DNA. Molecular Ecology, 21, 2565-2573.
\n14. Thomsen, P. F.; Willerslev, E. 2015. Environmental DNA \u2013 An emerging tool in conservation for monitoring past and present biodiversity. Biological Conservation 183, 4-18.
\n15. Tr\u00e9guier, A.; Paillisson, J. M.; Dejean, T.; Valentini, A.; Schlaepfer, M. A.; Roussel, J. M. 2014. Environmental DNA surveillance for invertebrate species: advantages and technical limitations to detect invasive crayfish Procambarus clarkii in freshwater ponds. Journal of Applied Ecology, 51, 871-879.
\n16. Willerslev, E.; Hansen, A. J.; Binladen, J.; Brand, T. B.; Gilbert, M. T. P.; Shapiro, B.; Bunce, M.; Wiuf, C.; Gilichinsky, D. A.; Cooper, A. 2003. Diverse plant and animal genetic records from holocene and pleistocene sediments. Science, 300, 791-795.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Publicado em 30\/08\/2018 Por Aline Horodesky As esp\u00e9cies ex\u00f3ticas invasoras s\u00e3o organismos n\u00e3o-nativos que habitam uma determinada \u00e1rea, amea\u00e7am negativamente os ecossistemas, habitats e outras esp\u00e9cies, sendo hoje, consideradas uma das maiores amea\u00e7as da biodiversidade do planeta(9). Figura 1: Esquema mostrando a invas\u00e3o do mexilh\u00e3o-zebra no ecossistema. Fonte: Cary Institute of Ecosystem Studies O estudo […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":3263,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jnews-multi-image_gallery":[],"jnews_single_post":[],"jnews_primary_category":[],"footnotes":""},"categories":[258,1],"tags":[126,166,167,115,163,164,165,162],"class_list":["post-3255","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-divulgacao-cientifica","category-noticias","tag-aline-horodesky","tag-dna","tag-edna","tag-gia","tag-invasao","tag-mexilhao","tag-mexilhao-zebra","tag-pcr"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3255","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3255"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3255\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3263"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3255"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3255"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3255"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}