Identificação de espécies de carnívoros (mammalia, carnívora) utilizando sequências de DNA e sua aplicação em amostras não-invasivas

Abstract

Sequências de DNA usadas na identificação de material biológico têm alcançado considerável popularidade nos últimos anos, especialmente no contexto dos códigos de barras de DNA. Aferir a espécie de origem em amostras de pelos, penas, peles e particularmente fezes é um passo fundamental para quem estuda a ecologia e evolução de diversos animais com este tipo de amostra. Este é o caso em carnívoros, cujos hábitos furtivos e baixas densidades populacionais de algumas espécies evidenciam a importância de estudos baseados em amostras não-invasivas. Entretanto a atual escassez de ensaios padronizados de identificação de carnívoros freqüentemente dificulta a aplicação dessas amostras em larga escala e comparações de resultados entre diferentes localidades. No presente estudo nós avaliamos dois segmentos curtos (<250 pb) de DNA mitochondrial (mtDNA) localizados nos genes ATP sintase 6 e citocromo oxidase I com potencial de servirem como marcadores-padrão para identificação de carnívoros. Entre um e 11 indivíduos de 66 espécies de carnívoros foram seqüenciados para um ou ambos os segmentos do mtDNA e analisados usando três diferentes métodos (árvore de distância, distância genética e análise de caracteres). Em geral, indivíduos conspecíficos apresentaram menor distância genética entre si do que em relação a outras espécies, formando agrupamentos monofiléticos. Exceções foram algumas espécies que divergiram recentemente, algumas das quais ainda puderam ser identificadas pelo método de caracteres, haplótipos espécie-específicos, ou reduzindo a abrangência geográfica das comparações (restringindo a análise a uma região zoogeográfica). Análises in silico, usando um segmento curto do citocromo b freqüentemente empregado em carnívoros, também foram realizadas para comparar o desempenho deste segmento em relação aos outros dois propostos. Nós então testamos o desempenho destes segmentos na identificação de fezes de carnívoros por meio de três estudos de caso: (i) fezes de felinos de zoológico, objetivando-se verificar o potencial de contaminação das seqüencias com DNA da presa (coelho); (ii) fezes coletadas no Cerrado brasileiro contendo restos de presas (pêlos, ossos, penas), supostamente proveniente de lobo-guará, objetivando-se investigar a eficiência de identificação do predador e ocorrência de interferência do DNA da presa na identificação; e (iii) fezes coletadas em uma reserva na Mata Atlântica, também com o objetivo de avaliar a eficiência de identificação. Apesar de diferenças em alguns aspectos de sua performance, nossos resultados indicam que os dois segmentos propostos têm um bom potencial de servir como marcadores moleculares eficientes para identificação acurada de amostras de carnívoros ao nível de espécie.