Genômica da Biodiversidade Brasileira
Análise de DNA revela como salvar espécies da extinção
Estudos ajudam a definir ações prioritárias, como proteção de habitats, estratégias de reprodução ou recuperação de corredores ecológicos, por exemplo.

No caso do peixe-boi-marinho, uma espécie em perigo de extinção, a análise do DNA tem ajudado a definir estratégias ideais de como, quando e onde soltar indivíduos protegidos em cativeiro. FOTO: Luciano Candisani
Por que contar esta história é importante?
A diversidade genética deve ser um dos pilares nos esforços de conservação das espécies. As análises genômicas trazem informações cruciais para decisões estratégicas, como a criação de corredores ecológicos e a proteção de habitats críticos. Essa história mostra como cientistas têm buscado essas respostas no DNA.
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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Vinte. Só 20. Na contagem dos pesquisadores, este é o número total de saíras-apunhaladas na natureza. A Nemosia rourei foi avistada pela primeira vez em 1870 e só voltou a exibir sua beleza única na década de 1940. Depois, imergiu de novo na mata e virou quase uma lenda – até ser redescoberta em 1998.
Encontrada apenas no Espírito Santo, a saíra-apunhalada “tem preferência por ambientes de Mata Atlântica primária acima de 800 metros de altitude. Isso faz com que a distribuição da espécie seja muito restrita”, explica Marcelo Renan, coordenador do Programa de Conservação da Saíra-apunhalada (PCSA) e presidente do Instituto Marcos Daniel, organização capixaba que atua na preservação da ave desde 2020. Na época, uma contagem feita pelo instituto indicou uma população de apenas dez indivíduos. Com o início de um trabalho de proteção dos ninhos, o número dobrou.
Agora a espécie foi incluída em um esforço nacional para a compreensão da nossa fauna e flora: o consórcio Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB). A iniciativa pode trazer novas respostas e indicar caminhos para livrar a saíra-apunhalada da extinção.
Fruto de uma parceria público-privada entre o Instituto Tecnológico Vale (ITV) e o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), a iniciativa vai estudar a genética de mais de 600 espécies. Um dos méritos do GBB é a articulação de uma rede com instituições nacionais e internacionais, com infraestrutura e expertise para a análise de espécies ameaçadas, exóticas invasoras ou com potencial bioeconômico.
A avaliação genética, essencial para a conservação, chega em momento oportuno para a saíra-apunhalada: a região de ocorrência da ave está sob forte ação antrópica. Se, anos atrás, a ave era encontrada em cinco áreas de floresta, hoje já desapareceu de três. Uma delas foi devastada e em outra foi aberta uma mina de granito, com explosões e um movimento intenso de caminhões. Conforme a área de distribuição é fragmentada, os grupos tendem ao isolamento e aumenta o risco da endogamia cruzamento entre indivíduos que têm algum grau de parentesco; reduz a variabilidade genética de uma população, o que pode levar a vários problemas, como o aumento da frequência de doenças genéticas recessivas e a menor adaptação ao ambienteEndogamia

Vista pela primeira vez em 1870, a saíra-apunhalada (Nemosia rourei) foi avistada novamente na década de 1940 e sumiu, reaparecendo em 1998. Hoje, cerca de 20 indivíduos sobrevivem na natureza, mas os cientistas têm uma esperança para o futuro da espécie: o sequenciamento do seu genoma. FOTO: Gabriel Bonfa
A genética em estudos diversos
Quando se fala em conservar a natureza, as pessoas logo pensam em determinada espécie ou ambiente. A Amazônia, por exemplo, sempre surge como um símbolo desse debate. “Mas ninguém pensa na genética. E a genética é a base de tudo”, conta Sibelle Vilaça, responsável pelo eixo de conservação do GBB. Ela explica que a Convenção da Diversidade Biológica da Organização das Nações Unidas (ONU) estabelece três pilares para o esforço da preservação: além dos biomas e suas respectivas fauna e flora, igualmente importante é a diversidade genética, ou seja, a variedade de genes dentro de uma espécie.
Com investimento previsto de R$ 110 milhões até 2027, o GBB trabalha em frentes diferentes. Os genomas 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 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
Genoma populacional
O número de indivíduos analisados em cada projeto varia. Para os micos-leões-pretos (Leontopithecus chrysopygus), por exemplo, foram 200. No caso da saíra-apunhalada, a raridade limitou o número de indivíduos analisados. A raridade e a esperteza. Para obter amostras de DNA, a equipe do Instituto Marcos Daniel armou redes de neblina próximas ao dossel onde a ave faz seus ninhos. Em 15 dias de espera, fizeram uma única captura – apesar de verem os bichos de meia em meia hora. “Eles aprenderam a desviar e evitar a rede”, diz Marcelo Renan. A sorte foi que, na primeira captura, quatro aves ficaram presas e foi possível obter penas e sangue para as análises, sem ferir nenhuma delas. Um filhote morto também foi encontrado. Por ora, o genoma populacional das saíras é feito a partir de cinco amostras.
Ainda não há conclusões consolidadas, mas resultados preliminares trazem boas notícias: indícios de que há conexão entre as duas populações distantes 80 quilômetros entre si. “É preciso garantir que o fluxo gênico ocorre quando indivíduos migram de uma população para outra e, ao se reproduzirem, levam consigo seus genes, misturando o material genético entre os gruposFluxo gênico
A avaliação genética, essencial para a conservação, chega em momento oportuno para a saíra-apunhalada: a região de ocorrência da ave está sob forte ação antrópica.
Se, anos atrás, a ave era encontrada em cinco áreas de floresta, hoje já desapareceu de três. Uma delas foi devastada e em outra foi aberta uma mina de granito, com explosões e um movimento intenso de caminhões.
Quando a área de distribuição é fragmentada, os grupos tendem ao isolamento e as populações ficam pequenas, aumentando o risco de endogamia (o acasalamento entre indivíduos aparentados).
Esses fatores reduzem a diversidade genética e aumentam a chance de uma mutação prejudicial ser herdada em dose dupla, uma cópia da mãe e outra do pai, podendo causar problemas graves ou até impedir a sobrevivência da prole.
Novos dados auxiliam na conservação
Um animal emblemático surge como protagonista do projeto inaugural do GBB: o boto-de-Lahille (Tursiops gephyreus), famoso pelo trabalho cooperativo com pescadores de Laguna, em Santa Catarina – daí ser conhecido também como boto-pescador. Presente em estuários do Brasil, Uruguai e Argentina, o cetáceo é criticamente ameaçado de extinção e há muito demandava análises genéticas que esclarecessem questões importantes. A primeira delas: provar que é de fato uma espécie, e não uma subespécie do golfinho-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus). “A gente vai definir se são táxons diferentes, para daí pensar nas ações de conservação”, explica Layse Albuquerque, pesquisadora colaboradora do Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Mamíferos Aquáticos (CMA) do ICMBio e responsável pela genética populacional dos botos no GBB.
Enquanto bolsista do CMA, a pesquisadora foi convidada para um doutorado sobre os botos por Sandro Bonatto, professor da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS) que lidera estudos com o cetáceo no Brasil. Num esforço conjunto, a equipe do professor estuda espécimes do Rio Grande do Sul e dos países vizinhos, enquanto Albuquerque e o GBB ficam com análises das amostras obtidas em Santa Catarina e Paraná.
Até agora, os resultados são preocupantes. A partir da análise dos genomas populacionais, dados preliminares apontam índices elevados de endogamia na espécie há mais de 500 gerações.
Além disso, o tamanho populacional efetivo (Ne) – uma estimativa teórica que quantifica a diversidade genética ao longo do tempo, combinada à endogamia e à perda de variabilidade genética – está em queda há 2 mil anos. A situação piorou nos últimos dois séculos, quando o número deu um mergulho brusco, provavelmente por conta do aumento das influências antrópicas nos habitats dos botos – regiões poluídas, com forte trânsito de embarcações e muitas redes de pesca que podem levar os animais à morte por emalhe quando um animal marinho fica preso nas redes de pesca, especialmente as de emalhe, que são um tipo específico usado em águas costeiras e estuarinasEmalhe
“É um cenário crítico, de extrema prioridade para conservação”, diz Albuquerque, que já apresentou esses dados à Comissão Baleeira Internacional (IWC, na sigla em inglês), entidade que estabelece estratégias para mamíferos marinhos encontrados em mais de um país. A pesquisadora participa de discussões sobre a taxonomia ciência que classifica, nomeia e organiza os seres vivos em grupos com base em suas características em comumTaxonomia
Ao elucidar o status taxonômico e as condições da população, os dados genéticos trazem mais segurança para a tomada de decisões. Dentro do ICMBio, Planos de Ação Nacionais de Conservação (PANs) são elaborados pela Coordenação de Planejamento de Ações para Conservação de Espécies Ameaçadas de Extinção (COPAN). Esses planos podem ser organizados ao redor de uma única espécie ou de um grupo delas, e serão subsidiados com informações obtidas pelo GBB. Entre outras medidas, eles estabelecem ações práticas, como a necessidade de proteção de habitats e de reprodução em cativeiro.
“Alguns dados que vêm sendo gerados já têm sido de grande valor para o manejo populacional de espécies e a gente espera que mais informações venham para embasar decisões de manejo populacional mais assertivas”, explica Mônica Mafra Valença-Montenegro, coordenadora dos PANs para a conservação de primatas do Nordeste, da Mata Atlântica e da preguiça-de-coleira.
Amely Martins, coordenadora do GBB pelo ICMBio, acredita no potencial dos dados em trazer mais agilidade para as ações, mas isso dependerá da capacidade de acessar e gerar o sequenciamento genético. Uma possibilidade, por exemplo, é a análise de espécimes em casos de flagrante de tráfico. “Saber, por exemplo, a que populações pertencem e de onde vieram esses animais traficados permite fazer a soltura desses indivíduos em locais adequados.” diz.
“Alguns dados que vêm sendo gerados já têm sido de grande valor para o manejo populacional de espécies e a gente espera que mais informações venham para embasar decisões de manejo populacional mais assertivas”
Mônica Valença-Montenegro, coordenadora dos Planos de Ação Nacionais de Conservação (PANs) dos primatas do Nordeste, da Mata Atlântica e da preguiça-de-coleira
Pequenas espécies, enormes desafios
Estão em curso oito estudos de genomas populacionais de répteis e anfíbios. Entre eles, destacam-se duas espécies sobre as quais se sabe muito pouco: a perereca-rústica (Pithecopus rusticus), com uma população de 40 indivíduos distribuídos em uma região não protegida em Santa Catarina, e a perereca-da-restinga (Xenohyla truncata). Encontrada apenas nas restingas do estado do Rio de Janeiro, a perereca-da-restinga é um dos raros anfíbios do mundo que se alimenta de frutas e flores. A espécie está espalhada por vários bolsões isolados de restinga, um risco à diversidade genética.
“Os estudos genéticos nos ajudam a planejar estratégias simultâneas”, comenta Lara Côrtes, analista ambiental do Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Répteis e Anfíbios (RAN), do ICMBio. Côrtes é a responsável pela seleção e acompanhamento dos projetos do GBB ligados ao RAN. Entre as ações do órgão estão a criação de reservas, o restabelecimento de corredores entre populações isoladas e programas de manejo in situ, na natureza, ou ex situ, em cativeiro. Outra atribuição é identificar a origem de animais apreendidos e combater o tráfico.
Até chegar a esse ponto, quem trabalha com anfíbios precisa superar dois desafios. O primeiro é que, na maior parte dos casos, obter amostras de DNA desses animais requer que sejam sacrificados – um problema e tanto quando o trabalho é com populações diminutas. O segundo é o tamanho do mapa genômico de um único anfíbio: um genoma de aproximadamente 7 gigabases (cerca de 7 bilhões de pares de bases de DNA), que pode gerar mais de 500 gigabytes de dados brutos. O sequenciamento de um genoma de referência desse tamanho pode durar até um mês, de acordo com a capacidade de sequenciamento do equipamento usado para a análise. Para efeito de comparação, há espécies em que uma semana é suficiente.
Entre as ações do ICMBio estão a criação de reservas, o restabelecimento de corredores entre populações isoladas e programas de manejo in situ, na natureza, ou ex situ, em cativeiro.
Os estudos genômicos poderão embasar estratégias de reprodução, em cativeiro ou na natureza, para promover a troca genética entre populações.
Outra possibilidade é o fortalecimento do combate ao tráfico de espécies: a análise genética de plantas ou animais apreendidos pode apontar com precisão sua origem.
Para além de ações imediatas de conservação, estudos populacionais abrem as portas para o passado das espécies. “A evolução não acontece no nível do indivíduo, e sim na população”, diz Sibelle Vilaça. Traçando paralelos entre a evolução de uma espécie ao longo do tempo e das variações climáticas, por exemplo, é possível inferir como ela reagirá a eventos semelhantes no futuro. Daí a importância em manter o monitoramento genético contínuo, para que “se possa entender esse processo daqui a 10, 20 ou 30 anos”.
Até chegar a esse ponto, quem trabalha com anfíbios precisa superar dois desafios. O primeiro é que, na maior parte dos casos, obter amostras de DNA desses animais requer que sejam sacrificados – um problema e tanto quando o trabalho é com populações diminutas. O segundo é o tamanho do mapa genômico de um único anfíbio: um genoma de aproximadamente 7 gigabases (cerca de 7 bilhões de pares de bases de DNA), que pode gerar mais de 500 gigabytes de dados brutos. O sequenciamento de um genoma de referência desse tamanho pode durar até um mês, de acordo com a capacidade de sequenciamento do equipamento usado para a análise. Para efeito de comparação, há espécies em que uma semana é suficiente.
Curiosamente, os projetos “xodós” de Lara Côrtes e Sibelle Vilaça não são voltados apenas à conservação. A analista do RAN acompanha de perto um estudo de genética populacional de tartarugas do gênero Podocnemis na Amazônia com foco no potencial bioeconômico. O trabalho é feito em unidades de conservação com demandas de manejo pelas populações tradicionais para as quais as tartarugas são fonte de alimento, mas que desejam fazer isso de forma responsável.
Já Vilaça não esconde sua paixão pelas tartarugas-marinhas, com especial interesse por um fenômeno quase exclusivo do Brasil. “Existem no país muitos híbridos indivíduo filho de pais geneticamente diferentes, geralmente de espécies ou linhagens distintasHíbrido

Sapinho-admirável-de-barriga-vermelha (Melanophryniscus admirabilis). O sapinho-admirável-de-barriga-vermelha ocorre em apenas dois trechos de Mata Atlântica no município de Arvorezinha, Rio Grande do Sul. Estudos genéticos querem entender se essas duas populações se comunicam e se seria possível cruzamentos entre seus indivíduos. FOTO: Pedro Peloso
O apelo sentimental da “fofofauna”
A pesquisadora Michelle Abadie trabalha desde 2010 com o sapinho-admirável-de-barriga-vermelha (Melanophryniscus admirabilis) e é a responsável pelo projeto de genoma populacional da espécie no GBB como colaboradora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
O sapinho-admirável é uma estrela. Não passa de 4 centímetros, é salpicado de belas manchas vermelhas e sai bem na foto, literalmente – não à toa, foi capa do Livro Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção de 2018. É um raro anfíbio que pode ser visto como integrante da chamada “fofofauna”, grupo de animais capazes de despertar simpatia, um sentimento facilitador nos esforços de preservação.
Um triunfo enorme a espécie já ostenta. Em 2010, um projeto de hidrelétrica colocava em risco a única região onde o animal vive, um trecho do rio Forqueta próximo à cidade de Arvorezinha, no Rio Grande do Sul. Com um financiamento da Fundação Boticário, Abadie passou um ano vasculhando áreas próximas ao Forqueta em busca de outros indícios da espécie. E nada. “Foi o subsídio que a gente precisava para dizer que a espécie só existia ali”, conta.
Como, na época, o PAN para répteis e anfíbios de 2011 estava sendo elaborado, foi possível incluir o sapinho. Em seguida, o grupo da UFRGS articulou esforços com ICMBio, ONGs e Ministério Público gaúcho para o que hoje pareceria impossível: cancelar a construção da hidrelétrica. Desde então, a pesquisadora delimitou com mais precisão a área de distribuição do sapinho-admirável: dois lajedos diferentes à beira do Forqueta, distantes cerca de 2 quilômetros um do outro pela beira do rio. Por lá, vivem entre mil e 2 mil animais, como ela detalhou em sua tese de doutorado, defendida em 2021.
Toda essa região fica dentro de uma propriedade privada, e os arrendatários abraçaram de tal forma a proteção da espécie que ela tornou-se um atrativo turístico local. Ainda assim, o futuro não está garantido. Com o tempo, a terra pode mudar de dono e cair nas mãos de alguém não comprometido com a questão. Além disso, a cidade de Arvorezinha e o rio Forqueta foram muito atingidos pelas enchentes no Rio Grande do Sul em 2023. Também já apareceu por lá um sujeito suspeito, um russo que depois foi preso por traficar animais do Brasil para o exterior.
Com o estudo de genômica populacional, a expectativa é abrir novas frentes para a preservação. Um dos pontos de partida para isso é entender se há cruzamento entre as duas populações que aparentam estar separadas. Caso seja necessário fazer reprodução ex situ, a genômica ajuda a identificar os animais mais aptos para isso. Michele Abadie tem ainda outra curiosidade. Ela utiliza o padrão de colorido na barriga dos sapinhos como uma identidade visual de cada um deles, com o objetivo de fazer uma estimativa populacional. “Eu sempre quis saber se os animais com padrões mais parecidos são aparentados.”
Para completar, também há o desejo de entender o quanto cada sapinho se movimenta ou fica restrito ao sítio em que vive. Ao que tudo indica, eles são bem fiéis ao território. “Alguns indivíduos vivem mais de dez anos”, diz Márcio Borges-Martins, professor da UFRGS que foi orientador de Abadie e hoje é seu colega na pesquisa com o GBB. “Tem sapinhos que ela fotografou no início do trabalho dela e reencontrou praticamente na mesma pedra no final do doutorado.” Abadie e Borges-Martins vão agora utilizar as análises genômicas para entender o impacto das enchentes dos últimos anos na população. E, a longo prazo, a expectativa é criar uma reserva para a espécie.
No fim das contas, o sapinho-admirável-de-barriga-vermelha se tornou símbolo de um cenário recorrente entre animais pequenos: a ameaça de extinção logo após sua descoberta. O sapinho foi salvo, mas o desafio é impedir que ele se torne um símbolo isolado.
As ilustrações desta página são recursos artísticos visuais para fins didáticos e não representam ilustrações científicas.
OUTRAS ESPÉCIES
GLOSSÁRIO
Endogamia
cruzamento entre indivíduos que têm algum grau de parentesco; reduz a variabilidade genética de uma população, o que pode levar a vários problemas, como o aumento da frequência de doenças genéticas recessivas e a menor adaptação ao ambiente
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
Genoma populacional
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
Fluxo gênico
ocorre quando indivíduos migram de uma população para outra e, ao se reproduzirem, levam consigo seus genes, misturando o material genético entre os grupos
Emalhe
quando um animal marinho fica preso nas redes de pesca, especialmente as de emalhe, que são um tipo específico usado em águas costeiras e estuarinas
Taxonomia
ciência que classifica, nomeia e organiza os seres vivos em grupos com base em suas características em comum
Híbrido
indivíduo filho de pais geneticamente diferentes, geralmente de espécies ou linhagens distintas
Reprodução ex situ
reprodução de espécies fora do seu habitat natural, como em cativeiros, laboratórios, jardins botânicos, zoológicos, criadores autorizados, entre outros
Análises citogenéticas
estudos que investigam os cromossomos de um organismo (quantidade, estrutura e comportamento) para entender aspectos genéticos importantes, como identificação de espécies ou populações e informações taxonômicas

