Genômica da Biodiversidade Brasileira
Ciência, tradição e floresta em pé estão no DNA do pirarucu
Sequenciamento genômico do peixe pode promover soluções de manejo sustentável e conservação, incluindo criação de certificados de origem invioláveis e proteção de populações estratégicas.

Pescador carrega pirarucus pescados na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã, no Amazonas, uma das unidades de conservação onde o Instituto Mamirauá atua. O método de pesca sustentável desenvolvido no instituto deu tão certo que virou política pública do Ibama. O projeto impacta a vida de 42 comunidades e 1.650 pessoas e, no manejo de 2023, gerou 600 toneladas de pescado. FOTO: Luciano Candisani
Por que contar esta história é importante?
Proteger a Amazônia passa por dar condições para que comunidades gerem renda a partir de atividades sustentáveis. Essa história evidencia como o sequenciamento genômico do pirarucu pode impulsionar a conservação e aumentar a produtividade, fortalecendo a bioeconomia ribeirinha.
Parcerias e colaborações
O projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB) é liderado pelo Instituto Tecnológico Vale e pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. Participam mais de 300 pesquisadores de instituições nacionais e internacionais, como a Universidade de São Paulo, a Universidade Federal do Pará e a Universidade de Oxford, do Reino Unido, além de centenas de organizações, como o Ibama e a Fiocruz.
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Na mitologia amazônica, Pirarucu era um bravo guerreiro da tribo dos Uaiás que, certo dia, sem nenhum motivo, executou alguns homens da aldeia. Tupã, o deus dos deuses, não gostou e decidiu punir o guerreiro: com a ajuda de Polo, o deus dos ventos, fez descer sobre ele o seu mais poderoso relâmpago. O fogo de Tupã clareou toda a floresta. Pirarucu tentou escapar mas, ferido no coração, foi levado para as profundezas do rio Tocantins, onde transformou-se num peixe gigante. Então desapareceu nas águas e nunca mais retornou.
A lenda do guerreiro transformado em peixe reflete o drama real da espécie Arapaima gigas, durante décadas ameaçada pela pesca predatória. O pirarucu foi incluído na lista da Convenção sobre Comércio Internacional das Espécies da Flora e Fauna Selvagens em Perigo de Extinção (Cites) em 1975, e sua captura foi proibida em 1996. Hoje, a recuperação dessa criatura emblemática da Amazônia depende do manejo comunitário e dos avanços da ciência. O sequenciamento genômico surge como uma ferramenta capaz de reescrever o futuro desse gigante das águas, impulsionando a economia da floresta e garantindo sua sobrevivência de forma sustentável.
Com investimento de R$ 110 milhões, o projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB) reúne mais de 300 cientistas de pelo menos 100 instituições de pesquisa nacionais e internacionais, em uma ampla rede coordenada pelo ICMBio e ITV. O objetivo é gerar dados genômicos da fauna e da flora brasileiras, incluindo investigações sobre a diversidade genética de espécies com potencial bioeconômico aquelas que podem gerar valor econômico de forma sustentávelEspécies com potencial bioeconômico
O plano dos cientistas é produzir um genoma de referência sequência de DNA que serve como modelo ou padrão para representar o genoma completo de uma espécie, exemplificando sua organização genética; é usado para comparações e análises das variações genéticas entre indivíduos, populações ou espécies unidades básicas que formam os ácidos nucleicos: o DNA e o RNA conjunto de variações genéticas dentro de uma população de organismos; o estudo do genoma populacional examina como o DNA varia entre indivíduos de uma mesma espécie em diferentes locais geográficos, períodos de tempo ou condições ambientais, permitindo o cálculo de importantes parâmetros indicadores do risco de extinção das espéciesGenoma de referência
Nucleotídeos
Genomas populacionais

A genômica ciência que estuda o genoma (conjunto completo do material genético) de uma espécie a partir da obtenção da sua sequência para entender a sua estrutura, organização e funçãoGenômica
Essa análise será feita por meio do transcriptoma, o conjunto completo de moléculas de RNA assim como o DNA, carregam informações genéticas, mas enquanto o DNA armazena informações para formar todas as proteínas do corpo, as moléculas de RNA são mais curtas e ajudam a converter as instruções do genoma em funções celulares molécula presente no núcleo de cada célula onde estão as informações genéticas de um organismo; é considerado a essência da hereditariedade também conhecido como mRNA, é um tipo de molécula de ácido ribonucleico que transporta informações genéticas do DNA, no núcleo da célula, para os ribossomos, que estão no citoplasma, onde ocorre a “tradução” dessas informações para sintetizar proteínas tipo de molécula de ácido ribonucleico que não serve como “instrução” para a síntese de proteínas; são diversos tipos que desempenham diferentes funções, como a proteção contra vírus trechos do código genético, que, quando lidos ou ativados, geram algum efeito na célula, como a fabricação de uma proteína; são como um “manual de instruções” para a célulaMoléculas de RNA
DNA
RNA mensageiro
RNA não-codificante
Genes
As descobertas devem impactar a cadeia produtiva e o mercado consumidor. Quem compra o peixe amazônico não tem atualmente todas as informações que deveria, argumenta Diogo Lagroteria, médico veterinário, mestre em ecologia e analista ambiental no ICMBio. “A partir de análises genéticas das amostras do pescado, será possível certificar a origem do pirarucu, saber se ele veio de um ambiente saudável, fruto de pesca legalizada”, diz. “Isso vai favorecer o produtor que se compromete a cumprir a lei e a conservar a espécie. Um certificado de origem e rastreabilidade genética agregará valor ao produto e poderá resultar num selo de qualidade e sustentabilidade, dando mais segurança ao consumidor.”
“Se uma população específica de pirarucu manifesta uma cor de escama diferente que ajuda a camuflar-se e proteger-se de predadores, e a pesca indiscriminada impacta esse grupo, a variante genética que alterou a cor pode acabar”
Santelmo Vasconcelos, biólogo e pesquisador do ITV
A genômica como estratégia de conservação
Informações genômicas detalhadas podem nortear políticas públicas efetivas com base em protocolos cada vez mais específicos. No estudo dos genomas populacionais, por exemplo, os pesquisadores podem concluir que determinada população do pirarucu sofre de erosão genética – a perda brusca da variabilidade de genes –, recomendando ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) a diminuição da cota de sua pesca. “O inverso também pode acontecer: se o estudo apontar que determinada população é maior e que a sua diversidade genética está preservada, podemos orientar ações de manejo que valorizem essa população como fonte potencial para reforço genético de outras áreas e como modelo para estratégias de conservação in situ", completa Lagroteria.
O estudo da diversidade genética das populações e o mapeamento de suas vulnerabilidades é um dos objetivos do GBB. Peixes como o pirarucu, que já têm boa aceitação no mercado, podem apresentar uma tendência maior à erosão genética. Vários motivos contribuem para esse quadro, como a pesca excessiva e pressões naturais ou antrópicas. Quando a diversidade genética diminui, a espécie fica mais vulnerável, pois há menos variações de genes para ajudar na adaptação. “Se uma população específica de pirarucu manifesta uma cor de escama diferente que ajuda a camuflar-se e proteger-se de predadores, e a pesca indiscriminada impacta esse grupo, a variante genética que alterou a cor pode acabar”, pontua Santelmo Vasconcelos, biólogo, mestre em genética e membro do comitê gestor do GBB pelo ITV.
As espécies de maior variabilidade genética possuem mais capacidade de se adaptar às mudanças climáticas, pois dispõem de um pool genético amplo em caso de pressão seletiva. O pool, ou fundo genético, é a soma de todos os genes presentes em determinada população. Portanto, sequenciar o genoma e mapear a diversidade genética do pirarucu é uma ação diretamente ligada ao planejamento de projetos de conservação mais assertivos.
O diferencial do GBB será elaborar um genoma de referência do pirarucu no padrão ouro, de alta precisão, em consonância com os mapeamentos feitos pelos principais consórcios internacionais e com taxa de erro geralmente inferior a 0,1%. Esse genoma pode ser usado em estudos populacionais posteriores utilizando outras abordagens de sequenciamento mais baratas, baseadas em leituras de 50 a 300 pares de bases nucleotídicas. O padrão ouro tem escalabilidade, já que permite o sequenciamento de grandes volumes de DNA de forma paralela – uma opção eficiente para projetos de grande escala, como o sequenciamento de genomas completos. “Vamos comparar o genoma de referência com os genomas populacionais e, a partir daí, entender em que regiões há mais diversidade genética. Também será possível descobrir que conjunto de genes estão associados a determinadas características morfológicas forma e estrutura de um organismo, incluindo aspectos da aparência externa, como cor, e os traços internos, como dos ossos e órgãosCaracterísticas morfológicas
Para os estudos de médio prazo, de acordo com o pesquisador, é importante utilizar a genômica para entender também os ambientes em que o pirarucu vive. “Qualquer espécie apresenta um arcabouço genético, mas existe a influência do meio. Por exemplo: descobrimos que uma população específica tem um genoma que aponta para a capacidade de produzir mais proteína que outras populações. Mas se essa população está num ambiente pobre em nutrientes, os peixes podem não realizar completamente seu potencial genético”.
O projeto prevê ainda uma análise da alimentação do pirarucu, com uso da Metagenômica sequenciamento simultâneo de todo o DNA presente em uma amostra, permitindo a identificação e análise funcional de múltiplos microrganismos sequenciamento de regiões específicas do DNA, amplificadas por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), para identificar múltiplos organismos presentes em uma amostraMetagenômica
Metabarcoding
Por outro lado, é fundamental que o conhecimento científico se associe ao saber tradicional das comunidades que trabalham com o manejo do pirarucu. São os ribeirinhos que, na prática, garantem a conservação do pirarucu, protegendo o ambiente em que o peixe vive e adotando boas práticas de manejo. Com essa troca, as comunidades teriam a chance de aplicar as conclusões dos estudos no manejo e no zoneamento, a divisão da pesca nos lagos.
“A genômica pode identificar uma população com diversidade e características interessantes para a comercialização. Mas os cientistas nem sempre sabem a logística necessária para realizar a captura do peixe. Algumas áreas têm acesso difícil, com troncos submersos. É aí que entra a experiência do pescador”, conta Ana Cláudia Torres Gonçalves, coordenadora do programa de manejo de pesca do Instituto Mamirauá.

Mulheres processam pirarucus recém-pescados na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, no Amazonas. FOTO: Luciano Candisani
Bioeconomia: modelo que garante conservação e benefícios econômicos
Para garantir a sustentabilidade da cadeia produtiva do pirarucu, é necessário investir nas duas pontas: pesquisa genômica e estruturação da cadeia de valor do pescado. Para isso, o Fundo Vale firmou uma parceria de cooperação técnica com o ICMBio, por meio do Programa Sustenta.Bio, que visa fomentar atividades econômicas que preservem a floresta em comunidades que vivem em áreas protegidas.
A área coberta pela iniciativa chega a 10 milhões de hectares em 14 Unidades de Conservação (UCs) de uso sustentável, localizadas nos estados do Pará e Amazonas. São seis cadeias produtivas, entre elas a do pirarucu. Dois projetos ganharam destaque no Amazonas: o Gestão de Recursos Pesqueiros para Proteção e Desenvolvimento Territorial na Amazônia Central, em áreas de atuação do Instituto Mamirauá, e o Manejo Comunitário Justo e Sustentável, nas áreas de atuação da Associação dos Produtores Rurais de Carauari (ASPROC).
“O trabalho visa fortalecer os produtores tradicionais. No Médio Juruá, atuamos junto à ASPROC na construção de uma unidade de beneficiamento do pescado, para que de Carauari o pirarucu ganhe o mundo já eviscerado, limpo, empacotado e congelado. Antes, o produto precisava ser levado para Manaus, numa viagem de sete dias, para ser beneficiado. Agora, sem atravessadores, a comunidade poderá obter um preço justo pelos peixes”, diz Mônica Tavares, coordenadora do Programa Sustenta.Bio.
Já o Instituto Mamirauá trabalha na região do Médio Solimões com a capacitação técnica das comunidades ribeirinhas, ou seja, a certificação da metodologia de todas as etapas do manejo. O método, que teve início em 1999, é tão bem-sucedido que virou política pública do Ibama e impacta atualmente a vida de 42 comunidades, um total de 1.650 pessoas. No manejo de 2023, gerou R$ 4,3 milhões com a produção de 600 toneladas de pescado – um exemplo de como a bioeconomia pode transformar a vida local. “Quando comecei a pescar, era só para sobreviver mesmo. Quase não tinha pirarucu nos rios”, conta Maria das Graças de Souza, de 59 anos, uma das beneficiárias do manejo sustentável.
A história do pirarucu pode ganhar novos capítulos com a genômica. “Os processos históricos de pressão de pesca e de mudanças climáticas podem ser lidos a partir do DNA, o que nos permite buscar informações para tentar evitar impactos semelhantes no futuro”, conta Diogo Lagroteria. Uma das referências para compreender as adaptações biológicas do pirarucu ao longo do tempo é o estudo O genoma do pirarucu (Arapaima gigas) oferece insights sobre gigantismo, crescimento acelerado e sistema de determinação sexual cromossômica, publicado em 2019 na revista Nature Communications. Nele, os pesquisadores identificaram genes relacionados à respiração aérea, como aqueles envolvidos no desenvolvimento de estruturas pulmonares primitivas e na regulação da troca gasosa. São genes que ajudam a explicar as adaptações do pirarucu à sobrevivência em ambientes com baixos níveis de oxigênio – uma característica marcante da espécie.
A capacidade de adaptação é um elo entre o povo ribeirinho e o peixe. Antônio Moura da Cunha, de 60 anos, que trabalha para a ASPROC, em Carauari, se lembra de quando precisava sobreviver em condições adversas, com pouco peixe na água e o assédio de pescadores ilegais. Se no início tinha dúvidas sobre a metodologia do manejo, hoje Cunha e outros pescadores participam da contagem do pirarucu. “Quando surgiu a proposta de fazer manejo, ninguém aceitava. Foi mais de ano de reunião para convencer a comunidade”, conta Cunha, morador da comunidade de São Raimundo, na Reserva Extrativista (Resex) do Médio Juruá.
A ASPROC atende hoje 55 comunidades e tem mais de 800 famílias associadas. Quando a associação fez o primeiro manejo na região, em 2011, o estoque de pirarucus era de apenas 4,9 mil peixes; o Ibama permitiu a pesca de 100. “Já em 2023 foram contados mais de 53 mil peixes nos ambientes aquáticos do Médio Juruá e liberada a pesca de mais de 5 mil pirarucus, um total de 250 toneladas. O rendimento foi de R$ 2,5 milhões para as comunidades”, conta Adevaldo Dias, assessor da ASPROC no acesso a políticas públicas e bioeconomia.
A renda com o pirarucu costuma variar entre R$ 4 mil e R$ 7 mil pelo período do manejo. “Faz diferença na vida das famílias, mas seria ideal o reconhecimento de que nosso trabalho vai além do manejo. Nós prestamos serviços ambientais para o mundo todo ao conservarmos os rios, os lagos e a Floresta Amazônica, e seria justo que as comunidades fossem de algum modo remuneradas por isso”, argumenta Dias. Cunha concorda: “Quando a gente preserva um lago de manejo, a gente não preserva só o pirarucu. A gente preserva todas as espécies ali. E também a madeira e a caça, porque nós monitoramos a área contra os invasores”.
Em São Raimundo, os manejadores pouparam o valor recebido no manejo durante três anos e adquiriram um sistema solar alemão que agora fornece energia elétrica para todas as casas. “Antes, todo mundo só deixava a luz acesa umas três horas por dia. Era o que dava pra pagar de diesel do gerador. Agora, não pagamos mais nada e temos energia 24 horas. Graças ao manejo”, comemora Cunha.
Por fim, quando fica sabendo das pesquisas da genômica e como isso pode incrementar ainda mais os ganhos da comunidade e a proteção da Amazônia, o pescador abre um sorriso largo e diz: “Pelo jeito que o peixe boia, e até pela ‘zoada’ que ele faz na água, a gente sabe o seu tamanho, se é adulto ou filhote. Vamos mostrar para os cientistas como a gente reconhece o pirarucu perfeito.”

Parte do pirarucu pescado de maneira sustentável nas reservas vai parar nos mercados de Manaus, no Amazonas. Em 2023, o manejo gerou R$ 4,3 milhões para as comunidades. FOTO: Flavio Varricchio/BrazilPhotos
GLOSSÁRIO
Genoma de referência
sequência de DNA que serve como modelo ou padrão para representar o genoma completo de uma espécie, exemplificando sua organização genética; é usado para comparações e análises das variações genéticas entre indivíduos, populações ou espécies
Nucleotídeos
unidades básicas que formam os ácidos nucleicos: o DNA e o RNA
Genomas populacionais
conjunto de variações genéticas dentro de uma população de organismos; o estudo do genoma populacional examina como o DNA varia entre indivíduos de uma mesma espécie em diferentes locais geográficos, períodos de tempo ou condições ambientais, permitindo o cálculo de importantes parâmetros indicadores do risco de extinção das espécies
Espécies com potencial bioeconômico
aquelas que podem gerar valor econômico de forma sustentável
Genômica
ciência que estuda o genoma (conjunto completo do material genético) de uma espécie a partir da obtenção da sua sequência para entender a sua estrutura, organização e função
Moléculas de RNA
assim como o DNA, carregam informações genéticas, mas enquanto o DNA armazena informações para formar todas as proteínas do corpo, as moléculas de RNA são mais curtas e ajudam a converter as instruções do genoma em funções celulares
DNA
molécula presente no núcleo de cada célula onde estão as informações genéticas de um organismo; é considerado a essência da hereditariedade
RNA mensageiro
também conhecido como mRNA, é um tipo de molécula de ácido ribonucleico que transporta informações genéticas do DNA, no núcleo da célula, para os ribossomos, que estão no citoplasma, onde ocorre a “tradução” dessas informações para sintetizar proteínas
RNA não-codificante
tipo de molécula de ácido ribonucleico que não serve como “instrução” para a síntese de proteínas; são diversos tipos que desempenham diferentes funções, como a proteção contra vírus
Genes
trechos do código genético, que, quando lidos ou ativados, geram algum efeito na célula, como a fabricação de uma proteína; são como um “manual de instruções” para a célula
Características morfológicas
forma e estrutura de um organismo, incluindo aspectos da aparência externa, como cor, e os traços internos, como dos ossos e órgãos
Metagenômica
sequenciamento simultâneo de todo o DNA presente em uma amostra, permitindo a identificação e análise funcional de múltiplos microrganismos
Metabarcoding
sequenciamento de regiões específicas do DNA, amplificadas por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), para identificar múltiplos organismos presentes em uma amostra
