Diversidade genética do lobo-guará (Chrysocyon brachyurus): Uma

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
UnU de Ciências Exatas e Tecnológicas
Curso de Ciências Biológicas – Modalidade Licenciatura
Diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus): Uma análise da
produção científica
Caroline de Almeida Jansen
Anápolis, Junho,
2011
Caroline de Almeida Jansen
Diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus): Uma análise da
produção científica
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
Apresentado à Universidade Estadual de
Goiás, UnUCET de Anápolis, para a
obtenção do grau de Biólogo Licenciado.
Orientadora: Profa. Dra. Flávia Melo
Rodrigues.
Anápolis, Junho,
2011
Dedicatória
Dedico esse trabalho de conclusão de curso a toda minha família, principalmente
aos meus pais e a minha irmã, que foram essenciais durante a minha caminhada
universitária. Em especial ao meu tio Américo e ao meu padrinho Professor Odair
Firmino, que não se encontram mais entre nós, mas que com certeza estão orgulhosos
do meu empenho e esforço para fazer o melhor.
Agradecimentos
Agradeço primeiramente a Deus e a todos que me ajudaram durante esses quatro
anos de estudo, aos meus professores, que me fizeram crescer intelectualmente e aos
meus amigos que me fizeram amadurecer emocionalmente. Agradeço também a
Universidade Estadual de Goiás, e a seu programa de bolsa para iniciação científica, no
qual fui beneficiada.
Sumário
Resumo ............................................................................................................................. 8
Abstract ............................................................................................................................. 9
1. Introdução ................................................................................................................... 10
2. Objetivos..................................................................................................................... 13
2.1. Objetivo geral .......................................................................................................... 13
2.2. Objetivos específicos ............................................................................................... 13
3. Revisão Bibliográfica ................................................................................................. 14
3.1. Bioma Cerrado ......................................................................................................... 14
3.2. Lobo Guará (Chrysocyon brachyurus) .................................................................... 14
4. Material e Métodos ..................................................................................................... 21
5.Resultados e Discussão ................................................................................................ 22
6. Conclusões .................................................................................................................. 28
7. Referências ................................................................................................................. 29
Lista de Figuras
Figura 1 – Lobo-guará (Chrysocyon brachyurus) no Parque Nacional das Emas – GO
(RODRIGUES, 2005). .................................................................................................... 15
Figura 2 – Área de distribuição do Lobo-gurá. (Fonte: RODDEN et al., 2004). ........... 16
Lista de Tabelas
Tabela 1 – Produção científica referente a diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus). .............................................................................................. 22
Tabela 2 – Principais regiões e Unidades de Conservação com estudos da diversidade
genética do lobo-guará.................................................................................................... 23
Tabela 3 – Número de indivíduos utilizados nos estudos da diversidade genética do
lobo-guará. ...................................................................................................................... 24
Tabela 4 – Marcadores moleculares utilizados e as características genéticas analisadas
em cada estudo................................................................................................................ 25
Tabela 5 – Marcadores moleculares utilizados e as características genéticas analisadas
em cada estudo................................................................................................................ 26
8
Resumo
O lobo-guará (Chrysocyon brachyurus) é um canídeo típico da região do Cerrado
brasileiro. A espécie possui hábitos solitários, só é vista em grupos durante a época de
acasalamento. Possui uma dieta bastante variada, come desde frutos da lobeira
(Solanum lycocarpum) até pequenos roedores, por isso é tido como um animal
oportunista. O objetivo deste trabalho foi descrever toda a produção científica
desenvolvida até o presente momento (2011), sobre a diversidade genética do loboguará (Chrysocyon brachyurus). Para a análise quantitativa dos estudos sobre a
diversidade genética do lobo-guará foi utilizada a produção bibliográfica como
indicador dos resultados obtidos. O levantamento dos estudos foi realizado por meio do
banco de dados publicado no sítio do Scirus (for Scientific Information Only) e Google
acadêmico, utilizando as palavras-chaves: diversity* genetic* e Chrysocyon brachyurus,
diversidade genética* e lobo-guará. Foram encontrados no total, 10 estudos referentes a
este tema, porém só se teve acesso a 9 estudos. A maioria dos trabalhos encontrados
foram artigos científicos, cinco no total, três teses e uma dissertação. A maioria dos
estudos sobre diversidade genética do lobo-guará foi realizada em áreas do centro-oeste
do Brasil. Foram utilizados, em média, nesses estudos 40 indivíduos das populações, e
os marcadores moleculares utilizados para verificarem a diversidade genética dos
mesmos, foram na maioria os marcadores STR. As principais conclusões obtidas neste
estudo foram que existem poucas publicações sobre a diversidade genética do loboguará, e que a partir das análises realizadas em cada estudo detectou-se uma redução da
diversidade genética do mesmo, porém a maioria dos estudos não detectou endogamia.
Palavras-chave:
moleculares.
Canídeo,
endogamia,
genética
da
conservação,
marcadores
9
Abstract
The maned wolf (Chrysocyon brachyurus), is a typical canid of the Brazilian Cerrado.
The species has solitary habits, is only seen in groups during the mating season. It has a
quite varied diet, eating since fruit from the lobeira (Solanum lycocarpum) until small
rodents, that’s why is considered an opportunist animal. The objective of this study was
to describe the whole scientific production until the present time (2011), about the
genetic diversity of the maned wolf (Chrysocyon brachyurus). For quantitative studies
on the genetic diversity of the maned wolf were used as an indicator, the bibliographic
production results. The collection of studies were conducted through the data base
published on the website of Scirus (for Scientific Information Only) and Google
Scholar, using the keywords: genetic diversity*and Chrysocyon brachyurus, diversidade
genética* and maned wolf. Were found in total ten studies on this subject, but we only
had access to nine of this studies. Most of the studies had found, were scientific papers,
five in total, three theses and one dissertation. Most studies on genetic diversity of the
maned wolf were conducted in areas of central-western Brazil. Were used in these
studies averaged 40 individuals within populations, and the molecular markers most
used to verify the genetic diversity were STR markers. The main conclusions obtained
in this study were that there are few reports about the genetic diversity of the maned
wolf, and that from the analysis performed in each study were found a reduction of
genetic diversity of it, but in the majority of the studies weren`t found endogamy.
Keywords: Canid, endogamy, conservation genetic, molecular markers.
10
1. Introdução
O Lobo Guará, ou simplesmente Guará (Chrysocyon brachyurus) é o maior
representante da família dos canídeos da América do Sul. A espécie possui
características singulares, patas finas e longas, orelhas grandes e a coloração do pelo é
avermelhada e laranjada, com algumas áreas do corpo de pelagem preta, como o
pescoço e a cauda. Este canídeo pesa entre 20 Kg e 30 Kg (DIETZ, 1984). É um animal
onívoro, se alimenta de pequenos mamíferos e frutas típicas de regiões áridas, uma das
frutas mais apreciadas pela espécie é a lobeira (Solanum lycocarpum), (SILVA e
TALAMONI, 2003).
O lobo-guará é uma espécie de hábitos noturno e facultativamente monogâmico,
os casais são vistos separados frequentemente (DIETZ, 1984). Por serem animais de
aspectos de vida solitários e possuírem uma grande área de vida, os lobos-guarás
apresentam baixas densidades por toda a sua distribuição (LION, 2007). Por
necessitarem de uma área territorial grande, a espécie sofre com a constante perda de
seu habitat natural, devido a queimadas e desmatamentos decorrentes de plantações;
outro risco são os atropelamentos e doenças originárias dos cachorros domésticos
(PRATES-JÚNIOR, 2008).
Esta espécie possui uma grande importância para a manutenção da diversidade
do bioma Cerrado por sua função ecológica de predador de topo de cadeia e dispersor
de sementes, portanto, importante para a estabilidade deste ecossistema. Atualmente
está classificado pela IUCN (2010) como espécie LR/nt, ou seja, com pequeno risco de
extinção, mas próximo a ser considerado vulnerável à extinção. A espécie também está
incluída na lista de espécies brasileiras ameaçadas de extinção do IBAMA (Instituo
Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis) (IBAMA, 2010).
Decorrente desta ameaça de extinção, alguns estudos foram realizados a fim de evitar
esse risco e compreender melhor o comportamento do lobo-guará, assim como o estudo
populacional da espécie ( RODRIGUES et al., 2006; LION, 2007; SALIM et al., 2007;
FONTOURA-RODRIGUES et al., 2008 ).
Cada vez mais o conhecimento genético e biológico das espécies se torna
importantes para sua conservação, porque é na variação de seus genes que está a
possibilidade de sobrevivência das espécies. Uma nova abordagem no estudo da
11
biodiversidade, a genética da conservação, surgiu há alguns anos atrás e se tornou
importante em programas de conservação (DESALLE e AMATO, 2004; MANEL et al.,
2003). A genética da conservação prevê o estudo da variabilidade genética das
populações naturais e artificiais com fins de determinar o potencial adaptativo e
evolutivo de uma espécie (DESALLE e AMATO, 2004).
Quanto maior é a variação genética de uma espécie, maior será sua chance de
sobreviver, e se adaptar a um novo ambiente e evitar assim sua extinção (HEDRICK,
2001). A genética da conservação, bem como os outros campos interessados na
conservação biológica, é motivada pela necessidade de se reduzir a atual taxa de
extinção (como no caso do Guará) e preservar a biodiversidade. Para atingir tal objetivo,
são estudados os fatores genéticos que afetam o risco de extinção e o controle genético
que é necessário para minimizar esse risco (FRANKHAM et al., 2002).
As técnicas moleculares são amplamente utilizadas para monitorar a
variabilidade genética das populações (PARKER et al.,1998). Os avanços na biologia
molecular abriram novas perspectivas para a pesquisa em conservação de espécies e
para estudos de biologia populacional como um todo. Vários estudos nesse sentido são
desenvolvidos no Brasil e no mundo (DE MATTOS et al., 2004; FARREL et al., 2000;
IYENGAR et al., 2005; MENGONI et al., 2000). A partir desses avanços as variações
encontradas nas espécies naturais podem ser analisadas em nível de DNA.
Os marcadores moleculares compõem essas técnicas da biologia molecular e
existe hoje uma grande variedade de classes de marcadores moleculares (FERREIRA e
GRATTAPAGLIA, 1998). Em adição as técnicas baseadas em RFLP (Restriction
Fragment Length Polymorphism) (BOSTEIN et al,, 1980), muitas tecnologias baseadas
na Reação em Cadeia da Polimerase, a PCR (Polymerase Chain Reaction) (MULLIS e
FALOONA, 1987), que permite a síntese enzimática de milhões de cópias de um
segmento específico de DNA, têm sido desenvolvidas. Essa técnica provocou uma
verdadeira revolução na biologia molecular, facilitando bastante os trabalhos
desenvolvidos nos laboratórios. Desde então, várias técnicas baseadas em PCR são
desenvolvidas e dentre elas se destacam os Microssatélites (TAUTZ, 1989) e o
polimorfismo de DNA amplificado ao acaso, o RAPD (Random Amplified Polymorphic
DNA) (WELSH e MCCLELLAND, 1990).
12
Portanto, com o uso dessas tecnologias, vários estudos têm como objetivo
estimar a diversidade genética das populações de espécies naturais, como o lobo-guará
(RODRIGUES, 2002; DE MATTOS et al., 2004; RODRIGUES, 2005; RODRIGUES
et al., 2006; LION, 2007; SALIM et al., 2007; FONTOURA-RODRIGUES et al., 2008;
PRATES JÚNIOR, 2008; LION et al., 2011).
A análise quantitativa da produção bibliográfica (cienciometria) de uma
determinada área da ciência permite avaliar as tendências nas publicações (LIMARIBEIRO, 2007). Assim, torna-se possível analisar as publicações sobre diversidade
genética do lobo-guará (Chrysocyon brachyurus), a fim de descrever os principais
estudos que são realizados, além de caracterizar os tipos de marcadores moleculares
utilizados e conhecer de uma maneira mais global, o que todos estes estudos
encontraram quanto à diversidade genética da espécie.
13
2. Objetivos
2.1. Objetivo geral
O objetivo geral deste trabalho foi descrever toda produção científica
desenvolvida até o presente momento (2011) sobre a diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus).
2.2. Objetivos específicos
- Quantificar os trabalhos realizados sobre a diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus) no Brasil;
- Apresentar as principais revistas (artigos) e universidades (teses e dissertações) que
publicaram sobre o tema, ao longo dos anos;
- Caracterizar os estudos quanto ao local e tamanho das populações de lobo-guará
estudadas;
- Identificar os tipos de marcadores moleculares utilizados para as análises de
diversidade genética da espécie;
- Descrever a diversidade genética (heterozigosidade, número de locos e alelos)
encontrada para a espécie para cada tipo de marcador usado;
- Apresentar as principais conclusões obtidas nos estudos levantados;
- Subsidiar estudos mais aprofundados sobre a diversidade genética da espécie em
questão.
14
3. Revisão Bibliográfica
3.1. Bioma Cerrado
O Cerrado, segundo o censo de 2004 do IBGE, ocupa uma área de 204,7 milhões
de hectares na porção central do Brasil e abrange parte dos estados da Bahia, Goiás,
Maranhão, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraná, Piauí, São Paulo e
Tocantins, além do Distrito Federal. O Cerrado é um dos maiores biomas brasileiros, só
perde em extensão e biodiversidade para a floresta amazônica, ocupa cerca de 23% do
território nacional (IBGE, 2004).
Por ser uma região com altos índices de espécies endêmicas, principalmente de
plantas, o Cerrado é considerado um Hotspot (Conservation Internacional, 2005). O
Cerrado é o mais diversificado bioma tropical do mundo, possui uma grande
diversidade de habitats e alternância de espécies. De acordo com algumas revisões e
inventários realizados, o cerrado possui aproximadamente 914 espécies de árvores e
arbustos, 199 espécies de mamíferos, 830 espécies de aves, e o número de peixes e
répteis são elevados, e os invertebrados possuem uma riqueza de 90.000 espécies. A
biodiversidade do Cerrado é elevada, porém não é dado o devido valor a sua diversidade
e riqueza, apenas 2,2 % do bioma cerrado está protegido legalmente, e cerca de 173
espécies que ocorrem no cerrado estão ameaçadas de extinção (KLINK e MACHADO,
2005).
A conservação do Cerrado é de extrema importância para a proteção dos animais
e plantas que nele vivem, e que estão na lista de animais com risco de extinção, como
por exemplo, o lobo-guará (Chrysocyon brachyurus).
3.2. Lobo Guará (Chrysocyon brachyurus)
A colonização dos canídeos na sub-região neotropical brasileira se desenvolveu
em duas linhas distintas, através da ocupação de habitats disponíveis das florestas ou de
áreas abertas. A primeira desenvolveu tipos únicos na família Canidae, como por
exemplo, os cachorros do mato de orelha curta (Atelocynus microtis), e ocupou os
habitas de vegetação fechada, a outra linha evolutiva ocupou os habitats de vegetação
aberta e originou espécies como o lobo-guará (Chrysocyon brachyurus) e o cachorro-
15
do-mato (Dusicyon thous), espécies de corpo esguio e hábitos alimentares generalistaoportunista (BIBEN, 1983).
A dieta do lobo-guará é bastante variada, o animal consome vegetais, pequenos
mamíferos, aves, répteis, insetos e ovos, citados em ordem decrescente de consumo. Os
itens de origem animal da dieta, representam cerca de 42,5% e os itens de origem
vegetal, são maioria, representam cerca de 57,4%. A variedade dos itens consumidos,
pelo lobo-guará, varia em relação à sazonalidade, em meses secos os animais
apresentam uma menor variedade em sua dieta e nos meses chuvosos, a variedade dos
itens na dieta é maior. Este fato é decorrente da presença ou não de presas durante as
distintas estações do ano, por isso é classificado como sendo um animal oportunista
(JÁCOMO, 1999).
O lobo-guará apresenta o extremo de adaptação de um canídeo típico de áreas
abertas como o Cerrado. A espécie é o maior representante da família Canidae na
América do Sul, com altura média de 97cm e comprimento total de 147cm (dos quais
45cm são atribuídos à cauda), pesando aproximadamente 23kg, o corpo é vermelhodourado e os membros e parte inferior de sua crina são pretos, a região interna do
pescoço, a parte interna das orelhas e um pouco da cauda (na maioria das vezes, a
ponta) são brancas (REDFORD e EISENBERG, 1992) (Figura 1).
Figura 1 – Lobo-guará (Chrysocyon brachyurus) no Parque Nacional das Emas – GO
(RODRIGUES, 2005).
16
Os lobos guará são monogâmicos e defendem territórios permanentes, que
variam de aproximadamente de 27 km² a 70 km² (DIETZ, 1984). São animais que não
vivem em grupo, só se juntam na época de reprodução. O número de filhotes por casal
varia entre 1 a 5 filhotes, o tempo de gestação é de entorno de 65 dias, o cuidado com a
prole é de responsabilidade materna (RODDEN et al., 2004; REDFORD e
EISENBERG, 1992).
Hoje a espécie ocupa áreas do centro-sul do estado do Maranhão até o Uruguai,
e do extremo leste do Peru até o estado do Espírito Santo e sul da Bahia, incluindo em
seu mapa de distribuição, áreas em seis países latino-americanos: Argentina, Bolívia,
Brasil, Paraguai, Peru e Uruguai (DE PAULA et al., 2007) (Figura 2). Acredita-se que a
distribuição atual sofreu grandes modificações, em especial na porção sul de seu limite.
Aparentemente, houve uma expansão em sua área de distribuição em áreas antropizadas
de Floresta Amazônica e Mata Atlântica nos seus limites norte e leste (DE PAULA et
al., 2007). Apesar de possuir uma ampla distribuição, a espécie está listada entre as
ameaçadas de extinção no Brasil, segundo o IBAMA (2010) na categoria vulnerável, e
quase ameaçada pela classificação da IUCN (2010).
Figura 2 – Área de distribuição do Lobo-gurá. (Fonte: RODDEN et al., 2004).
17
A sobrevivência do Lobo-guará está ameaçada pela grande degradação do meio
em que ele vive o cerrado. O Cerrado sofre com a constante agressão, devido à
expansão da agricultura, construção de estradas e hidrelétricas, desmatamento e
urbanização. O impacto causado por essas agressões ao Cerrado, leva à fragmentação e
perda de habitats nativos. Esse processo de redução e isolamento da vegetação natural
acaba modificando a estrutura e os processos na paisagem, podendo gerar extinções
locais e alterar a composição e a abundância de certas espécies, tanto vegetais quanto
animais e, consequentemente, perda de biodiversidade (OLIVEIRA et al., 2007).
Em paisagens onde a fragmentação encontra-se avançada, restando poucos
fragmentos da vegetação nativa, a maioria das populações de animais residentes nos
fragmentos também sofre com o isolamento, pois este pode levar a ocorrência de
cruzamentos endogâmicos, diminuição da área de vida e de nutrientes necessários à
dieta de cada uma das espécies e, portanto uma maior chance de extinção (OLIVEIRA
et al., 2007).
3.3. Marcadores moleculares e Diversidade Genética
A biologia da conservação é um novo ramo da biologia, onde estudiosos buscam
minimizar os efeitos nocivos causados pelo desenvolvimento urbano como um todo no
meio ambiente. Os principais objetivos da biologia da conservação são: analisar as
populações que estão em perigo de extinção, para poder fazer um manejo adequado
destas, para áreas de proteção ambiental, onde encontram condições ideais para a sua
sobrevivência e ajudar nas pesquisas em relação aos problemas encontrados com a
diminuição da população (EIZIRIK, 1996).
Para entendermos melhor as técnicas moleculares aplicadas na conservação de
espécies/populações, compreender o que é uma espécie/população é essencial. Entre
indivíduo e espécie existe um nível de inter-gradação de interesse especial para o
evolucionista: a população. Todos os membros de uma população local têm um
patrimônio gênico único, e este tipo de população também pode ser definido como: “um
grupo de indivíduos situados de tal forma que qualquer um deles tem a probabilidade de
se cruzar e possuir descendentes”, desde que sexualmente maduros, de sexo oposto e
equivalente com respeito à seleção sexual. Por definição, uma população local é uma
unidade panmítica (com cruzamento ao acaso). Uma espécie é composta de numerosas
18
populações no tempo e no espaço, cada uma se comunicando e integradas com as
demais (MAYR, 1970).
Hoje em dia são utilizadas técnicas de marcadores moleculares para se calcular a
similaridade entre populações, o que auxilia geneticistas e melhoradores genéticos na
detecção de variabilidade populacional. Os marcadores moleculares têm-se mostrado
uma poderosa ferramenta no estudo tanto de populações naturais quanto domesticadas,
auxiliando em trabalhos que visam a análise da variabilidade genética entre e dentro de
populações, espécies ou outros grupos taxonômicos (AMARAL, et al., 2001).
Existem vários tipos de marcadores moleculares que variam desde os mais
baratos (PCR-RAPD) até os mais caros e elaborados (STR). Os marcadores moleculares
mais utilizados em análises voltadas para estudos populacionais, evolutivos e de
conservação são: a tradicional eletroforese de proteínas, que foi o marcador pioneiro por
assim dizer, em estudos da genética de populações; o RFLP (Restriction Fragment
Length Polymorphism), sequenciamento de DNA mitocondrial/genes nucleares,
utilizando sondas para regiões de minissatélites; RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA); e polimorfismos em regiões de microssatélites (STR) (HOELZEL,
1992; AVISE, 1994).
O marcador molecular SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) é considerado a
base molecular dos marcadores moleculares como os: RFLP (Restriction Fragment
Length Polymorphism), RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), AFLP
(Amplified fragment Length Polymorphism). Os marcadores SNP têm como base as
alterações mais elementares da molécula de DNA, ou seja, mutações em bases únicas da
cadeia de bases nitrogenadas (adenina, citosina, timina e guanina). As mutações mais
comuns são as transições, onde ocorrem trocas de uma purina por outra purina (A, G)
ou de uma pirimidina por outra pirimidina (C, T). Menos frequentes, as transversões
ocorrem quando há troca de uma purina por uma pirimidina, ou vice-versa (C/T, A/G).
Normalmente, os marcadores SNP são bi-alélicos, ou seja, geralmente são encontrados
apenas dois variantes em uma espécie (Ex: um alelo corresponde a um par de bases A/T
e o outro a um G/C). Os SNPs podem ocorrer em regiões codificadoras ou com função
regulatória, porém, na maior parte das vezes são encontrados em espaços intergênicos,
sem função determinada. Os SNPs são extremamente abundantes nos genomas de
espécies não endogâmicas. Além dos marcadores SNP serem abundantes, suas bases
19
moleculares permitem que haja uma distribuição homogênea de SNPs pelo genoma
(CAETANO, 2009).
Os Marcadores microssatélites ou STRs (Short Tandem Repeats ), são definidos
como seqüências repetidas em tandem compostas de números variáveis de motivo com
1 a 6 pares de bases, encontrados no genoma de vertebrados, outros animais e vegetais.
São marcadores genéticos codominates, multialélicos e neutros. As sequências que
rodeiam os STRs são conservadas, o que facilita a seleção de um par de pequenos
fragmentos de nucleotídeos iniciadores e sua amplificação através do PCR (LI et al.,
2002).Os marcadores STRs ( Short Tandem Repeats) são bastante utilizados para
quantificar a variabilidade genética em populações naturais, devido a seu alto índice
informativo e pela facilidade de se detectar polimorfismos. São também utilizados para
estudos de genética de populações, fluxo gênico e análise de paternidade, apesar de seu
alto custo e por serem desenvolvidos normalmente para uma única espécie, ou seja, não
são transferíveis para serem utilizados em outras espécies (BRONDANI et al., 2003;
WANDELER et al., 2003; IYENGAR et al., 2005).
Outro marcador molecular bastante utilizado é o RAPD, pois este é mais fácil de
ser obtido, o que facilita o estudo que tenha que analisar vários locos, e fornece uma
amostragem randômica maior do DNA. Estes marcadores são gerados pela amplificação
de segmentos desconhecidos do genoma, utilizando um simples e curto primer de
sequência arbitrária, contendo 10 pb. As vantagens de se utilizar marcadores RAPDs
são inúmeras, tais como: não utilizar radioatividade, necessita de pequenas quantidades
de DNA, não requerem um conhecimento prévio da sequência alvo a ser amplificada,
ser aplicável em qualquer espécie, dentre outras características. Contudo existem
também limitações a cerca do uso de marcadores moleculares RAPD, pois são
marcadores dominantes, ou seja, não possibilitam o reconhecimento do genótipo
heterozigoto, limitando assim a estimativa de parâmetros genéticos (FERREIRA e
GRATTAPAGLIA, 1998 apud RODRIGUES, 2005).
Os dados obtidos com o uso de marcadores moleculares podem fornecer uma
estimativa de distâncias ou similaridades genéticas que quantificam o grau de
diferenciação entre dois táxons (conjunto de organismos), ou entre indivíduos da mesma
espécie. Portanto, permite a transformação de toda a informação genética disponível
sobre as relações entre dois táxons em um único número que pode ser utilizado para
20
proporcionar uma classificação objetiva e estável, tanto quanto possível, dos itens sob
estudo (AMARAL, et al., 2001).
Muitas populações possuem atributos de grande vantagem seletiva para a
população como um todo, mas, pelo menos à primeira vista, não para qualquer
indivíduo ou genótipo dela. Entre estes atributos encontram-se: aumento da longevidade
da geração, prolongamento do estágio imaturo, redução do número de ovos ou zigotos
produzidos, taxa sexual desequilibrada, heterogeneidade em impulsos de dispersão e
fenômenos semelhantes. Em alguns desses casos, não é óbvio como a seleção de
indivíduos estabelecerá o equilíbrio particular de genótipos, que produz o melhor
resultado para uma população (MAYR, 1970). As pesquisas populacionais, feitas com
marcadores moleculares, estudam essas variações naturais e/ou causadas pelo ser
humano nas espécies estudadas, visando à conservação das mesmas.
21
4. Material e Métodos
Para a análise quantitativa dos estudos sobre a diversidade genética do loboguará foi utilizada a produção bibliográfica como indicador dos resultados obtidos. O
levantamento dos estudos (teses, dissertações e artigos científicos) foi realizado por
meio do banco de dados publicado no sítio do Scirus (For Scientific Information Only) e
Google acadêmico, utilizando as palavras-chaves no inglês “diversity* genetic* and
Chrysocyon brachyurus*” e em português “diversidade genética* e lobo-guará*”. O uso
do asterisco indica que qualquer terminação da palavra pode ser aceita, garantindo a
busca de palavras no singular e no plural.
Nas publicações selecionadas foram coletadas as seguintes informações:
(i) Ano de publicação do estudo;
(ii) Periódico ou universidade em que o trabalho foi publicado;
(iii) Tipo de marcador molecular utilizado,
(iv) Local e tamanho da população de lobo-guará estudada;
(v)
Parâmetro
de
estimativa
da
diversidade
genética,
tais
como:
heterozigosidade, número de locos e número de alelos.
(vi) Principais Conclusões obtidas sobre as análises de diversidade genética da
espécie.
Enfim, após a coleta dos dados, os mesmos foram apresentados em tabelas e
gráficos para melhor visualização dos resultados. Para as variáveis quantitativas
(heterozigosidade, número de locos e número de alelos) foram calculados as médias e
desvios-padrões. Para estas análises foi usado o programa BIOESTAT versão 5.0
(AYRES et al., 2007).
22
5. Resultados e Discussão
Foram encontrados dez estudos (artigos, teses e dissertações) com a temática
diversidade genética do lobo-guará, com o período variando de 1998 a 2011. Mas
somente nove dos dez trabalhos foram analisados, pois não foi possível encontrar o
trabalho de Moreira (1998), assim os trabalhos analisados foram os publicados entre os
anos de 2002 a 2011 Entre os trabalhos selecionados, a maioria foi artigo científico (5–
56%) e apenas uma dissertação de mestrado (Tabela 1). Os estudos três e quatro, são da
mesma autoria, porém o artigo de 2006 publicou apenas os dados de microssatélites
(STR) e na tese de 2005 consta os dados de STR e RAPD, mas só serão considerados os
dados de RAPD da tese. Já nos estudos cinco e nove, os dados são da mesma autoria e
não há variação entre os dados publicados e os da tese, portanto será considerado nas
próximas análises apenas o estudo nove (artigo).
Tabela 1 – Produção científica referente a diversidade genética do lobo-guará
(Chrysocyon brachyurus).
Estudo Autor/ano
Tipo
Nome da Revista/Universidade
1
Rodrigues (2002)
Tese
Universidade Estadual de Campinas.
2
De Mattos et.al., (2004)
Artigo
Brazil Jornal of Biology.
3
Rodrigues (2005)
Tese
Universidade Federal de Goiás.
4
Rodrigues et al., (2006)
Artigo
Genetics and Molecular Research-Online Jornal.
5
Lion (2007)
Dissertação Universidade de Brasília.
6
Salim et al., (2007)
Artigo
7
Fontoura-Rodrigues et.al., (2008) Artigo
Molecular Ecology Resources.
8
Prates Júnior (2008)
Tese
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do sul.
9
Lion et.al., (2011)
Artigo
Genética.
Genetics and Molecular Research- Online Jornal.
A maioria dos trabalhos analisados foram artigos científicos, seguidos das teses
e por último a dissertação. É de grande importância que os trabalhos realizados pelos
cientistas sejam publicados em revistas, periódicos e sites, assim podemos ter acesso as
pesquisas científicas que são realizadas e ao conhecimento sobre qual tema a
comunidade científica está trabalhando com mais afinco (MACIAS-CHAPULA, 1998;
VANTI, 2002).
Os trabalhos publicados referentes a diversidade genética do lobo-guará são
poucos e recentes, (desde 2002 até 2011). Esse resultado pode ser explicado devido aos
assuntos de preservação e conservação terem obtido real importância somente nos
23
últimos anos. Além da atual evolução científica ocorrida no ramo de biologia molecular,
que veio facilitar os estudos de genética populacional (EIZIRIK, 1996). Outro fator
relevante é o fato de que esse tipo de trabalho é caro, e poucas instituições possuem
condições para a realização de estudos genéticos, o que foi observado já que os
trabalhos encontrados foram realizados por Instituições de Ensino de renome e com
posse de capital para pesquisas científicas, como a Pontifícia Universidade Católica do
Rio Grande do Sul.
A maioria dos estudos sobre a diversidade genética do lobo-guará foi realizada
em áreas do centro-oeste do Brasil (Tabela 2). A grande parte desses estudos foi feito
em áreas de proteção ambiental, no Parque Nacional das Emas, Estação Ecológica de
Águas Emendadas e Parque Nacional do Instituto de Geografia de Brasília. O estudo de
Lion (2007) não foi considerado, pois os resultados e conclusões obtidas neste trabalho
foram os mesmos encontrados no artigo publicado em 2011, por se tratar de um artigo
baseado na dissertação do primeiro autor.
Tabela 2 – Principais regiões e Unidades de Conservação com estudos da diversidade
genética do lobo-guará.
Estudo Autor/ano
Localidade
1
Rodrigues (2002)
Estação Ecológica de Águas Emendadas- ESECAE
2
De Mattos et.al., (2004)
Nordeste do Estado de São Paulo
3
Rodrigues (2005)
Parque Nacional das Emas
4
Rodrigues et al., (2006)
5
Salim et al., (2007)
Parque Nacional das Emas
Brasília, Goiânia, Uberlândia, Uberaba, Araxá, Belo
Horizonte, Varginha, Bauru, Sorocaba, São Paulo, e Curitiba
Zológicos e ESECAE
6
Fontoura-Rodrigues et al.,
(2008)
7
Prates Júnior (2008)
8
Lion et.al., (2011)
Serra da Canastra Nacional Park-MG
Departamento de Corrientes, norte da Argentina e SC, SP,
RJ, MG, ES, MS, MT,GO e DF, no Brasil
Estação Ecológica de Águas Emendadas [ESECAE];
[PARNA]; [FAL] e Parque Nacional de Instituto de
Geografia de Brasília
As áreas em que os estudos sobre diversidade genética do lobo-guará foram
realizados, abrangem em sua maioria, os estados de Goiás, São Paulo, Minas Gerais,
Mato Grosso e Paraná, onde estão localizadas as unidades de Conservações: Parque
Nacional das Emas, Serra da Canastra Nacional Park, Estação Ecológica de Águas
Emendadas e o Parque Nacional do Instituto de Geografia de Brasília (Tabela 2). Os
24
locais de estudo são os que apresentam o bioma Cerrado, isto porque esta região é o
habitat natural dos Lobos-guarás (Chrysocyon brachyurus) (DIETZ, 1984). A espécie é
encontrada desde regiões do Cerrado no estado de Minas Gerias até regiões de savanas
(semelhantes ao cerrado brasileiro) em países como Argentina e Peru (RODDEN et al.,
2004).
Em média, nesses estudos, foram utilizados 40 indivíduos das populações, com
desvio-padrão de 24,42, variando de 15 a 87 indivíduos (Tabela 3).
Tabela 3 – Número de indivíduos utilizados nos estudos da diversidade genética do
lobo-guará.
Estudo
Autor/ano
1
Rodrigues (2002)
Nº
de
Indivíduos
15
2
De Mattos et.al., (2004)
28
3
Rodrigues (2005)
38
4
Rodrigues et al., (2006)
38
5
Salim et al., (2007)
66
6
Fontoura-Rodrigues et.al., (2008)
25
7
Prates Júnior (2008)
87
8
Lion et.al., (2011)
23
Média (dp)
dp= Desvio-padrão.
40 (± 24,42)
Na natureza, o número de indivíduos de Lobos-guarás é desconhecido, mas
sabe-se que não é um número grande, pois a espécie está classificada como vulnerável
ao risco de extinção pelo IUCN (2010). O pequeno número de indivíduos utilizados nos
estudos analisados, uma média de 40 indivíduos (Tabela 3), pode ser explicado pela
reduzida população da espécie Chrysocyon brachyurus, de aproximadamente 20.000
espécimes, encontrada na natureza, como mencionado no trabalho de Cummings et al.
(2007). O número de áreas em que os estudos foram realizados também influenciam no
tamanho amostral da população de Lobo-Guará, o estudo 5 e 7 foram realizados em 13 e
11 áreas respectivamente, tendo assim um número maior de indivíduos analisados. Os
demais estudos foram realizados em apenas 1 ou 4 áreas, assim tendo um número
amostral menor de indivíduos de Lobo-Guará.
A perda do hábitat natural e as paisagens fragmentadas são umas das principais
causas da redução populacional de espécies selvagens (METZGER e DÉCAMP, 1997;
FAHRIG, 2003). O lobo-guará é um canídeo de médio a grande porte e necessita de
25
uma área de vida, de 30Km², maior do que outros carnívoros (DIETZ, 1984), como a
jaguatirica, 8Km² (EMMONS, 1998), e menor área de vida do que o puma, 155Km²
(CRAWSHAW e QUIGLEY, 1984), para garantir a sua sobrevivência. O isolamento de
áreas ocupadas por animais como o lobo-guará, pode não resultar em uma diminuição
do número de indivíduos imediatamente, pois, pode haver um fluxo maior de animais
indo para essas áreas em busca de refúgio, mas a tendência é que esse número se reduza
devido à escassez de recursos naturais nos fragmentos. Assim as espécies que
necessitam de grandes áreas de vida são excluídas dos fragmentos que não ofereçam
uma área mínima para a sua sobrevivência levando assim a deriva genética e endogamia
e a outros problemas referentes a pequenas populações (VIDOLIN e BRAGA, 2004).
A tabela 4 mostra os dados moleculares de cada estudo. Entre os oito trabalhos,
cinco utilizaram o marcador molecular STR, um RAPD, um mtDNA e um marcador
protéico (Tabela 4). Também mostra que o número de locos e de alelos presentes nestes
estudos. O número de locos variou de 5 a 20 locos (média de 9,28) e o número de alelos
variou de 1,2 a 6,7 alelos (média de 4,42). A heterozigosidade esperada média (He) foi
de 0,53 e a heterozigosidade observada (Ho) foi em média 0,48 nos oito estudos feitos
(Tabela 4).
Tabela 4 – Marcadores moleculares utilizados e as características genéticas analisadas
em cada estudo.
Estudo Marcador Molecular L/pb
A
He
Ho
STR
10
4
0.0014
--1
Protéicos
20
1.2
--0.057
2
RAPD
10
------3
STR
6
4.5
0.533
0.564
4
STR
5
4.3
0.669
0.538
5
STR
9
6.7
0.727
--6
mtDNA
584pb
------7
STR
5
5.8
0.715
0.748
8
Média (± dp)
9,28 (±5,22)
4,42 (±1,88)
0,53 (±0,30) 0,48 (±0,29)
L= Número de locos analisados; pb= tamanho do fragmento (mtDNA) em pares de bases; A= Número
médio de alelos por loco, He= Heterozigosidade esperada; Ho= Heterozigosidade observada, dp=
Desvio-padrão.
Os trabalhos analisados, utilizaram em sua maioria os marcadores STR
(microssatélites), pois são marcadores altamente polimórficos, que permitem definir um
único genótipo multiloco. São utilizados também por suas características de serem
facilmente encontrados em várias partes do genoma, e serem marcadores fáceis de
serem reproduzidos várias vezes (ARANGUREN-MÉNDEZ et al., 2005).
26
No presente estudo a heterozigosidade esperada foi de 0,53 em média e a
heterozigosidade observada foi de 0,48, para as populações estudadas de Lobo-Guará.
Valores semelhantes foram encontrados nos estudos de Rodrigues (2002), De Mattos
(2004), Rodrigues (2005), Rodrigues et al. (2006), Salim et al.(2007) FontouraRodrigues (2008), Prates Júnior (2008) e Lion et al. (2011) para populações de lobosguarás (Chrysocyon brachyurus). Em outras espécies de canídeos a heterozigosidade
encontrada foi de 0,74 para Cerdocyon thous, de 0,79 para Lycalopex gymnocercus, e de
0,81 para Lycalopex vetulus (FONTOURA-RODRIGUES, 2008). As populações com
maior heterozigosidade são as que possuem maior número de alelos por loco, que
implica em uma diversidade genética maior de suas populações e consequentemente
num menor risco de extinção.
Em relação as principais conclusões obtidas em cada estudo, observa-se que na
maioria dos estudos (estudos 1, 2,3,4 6 e 7) detectou-se uma redução na diversidade
genética do lobo-guará. O que não foi detectado nos estudos cinco e oito. A presença de
endogamia foi observada apenas nos estudos um e quatro (Tabela 5).
Tabela 5 – Principais conclusões obtidas em cada estudo analisado.
Reduzida Diversidade
Estudo Genética
1
x
2
x
3
x
4
x
5
6
x
7
x
8
x-presença.
Presença Reduzida de
Endogamia
x
x
Os estudos levantados nesse trabalho não encontraram altos índices de
endogamia e perda da diversidade genética (Tabela 5), mesmo considerando que a
maioria das populações estudadas de Lobo-Guará é de tamanho relativamente pequeno.
Esse dado contrasta com os resultados de Carneiro et al. (2006), no qual ele conclui que
para evitar endogamia e uma redução da diversidade genética na população, é
necessário que a população seja grande e possua mais machos do que fêmeas. O loboguará é uma espécie ameaçada de extinção, porém a quantidade de locos analisados foi
pequeno, em média nove locos (Tabela 4), o que possivelmente explicaria essa não
detecção na redução da diversidade genética da espécie. Portanto, se mais regiões do
27
genoma da espécie forem analisadas em estudos futuros, certamente será constatada
uma redução da sua diversidade e provavelmente um elevado índice de endogamia
(Rodrigues, 2005).
28
7. Conclusões
- Foi encontrado um total de 9 trabalhos referentes a estudos da diversidade genética do
lobo-guará (Chrysocyon brachyurus).
- A maioria dos estudos foi realizada com populações de lobos-guarás que ocorrem nos
estados de Goiás, Brasília, e São Paulo, entre outros, pois são estados que apresentam o
bioma cerrado, que é o habitat natural da espécie. O tamanho das populações de lobosguarás no geral foi pequeno variando de 15 a 87 indivíduos.
- As dissertações e teses defendidas com o tema em questão foram realizadas nos
estados de Goiás, São Paulo, Brasília e Rio Grande do Sul, que coincide com a
ocorrência das populações de guará estudadas nos respectivos trabalhos. E as revistas
que publicaram os trabalhos de diversidade genética do guará, são revistas
especializadas na área e com grande fator de impacto, o que mostra a importância dos
estudos e também a urgência em se realizar novos estudos com essa espécies, uma vez
que são escassas as publicações.
- O marcador molecular mais utilizado nos estudos foi o marcador microssatélite - STR,
uma vez que este marcador é ideal para essas análises, pois engloba regiões do genoma
com alta variabilidade genética.
- O número médio de locos e alelos encontrados nos estudos foi respectivamente, 9
(nove) e 4 (quatro). Quanto as heterozigosidades médias esperadas e observadas foi 0,53
e 0,48, respectivamente.
- Os resultados obtidos na maioria dos trabalhos analisados foram de que a população
de lobo-guará possui uma pequena redução da diversidade genética, porém a população
se encontra estruturada e na maioria livre de endocruzamento.
- Espera-se que este trabalho seja um impulso para que cada vez mais estudiosos se
interessem pelo tema diversidade genética do lobo-guará e realizem mais estudos e
pesquisas sobre o mesmo.
29
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