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25/08/17 12:24

Árvores de copaíba correm risco de extinção local em um fragmento de Mata Atlântica

Utilizando marcadores genéticos e testes de paternidade para investigar a dispersão e imigração de sementes e pólen em uma pequena e isolada população de copaíba (Copaifera langsdorffii) situada em um fragmento de Mata Atlântica, pesquisadores do IF, com auxilio financeiro da FAPESP, identificaram um baixo fluxo de gênico e uma forte estrutura genética espacial na população, indicando que com o passar dos anos a espécie pode se tornar localmente extinta. O estudo foi coordenado pelos pesquisadores do IF, Alexandre Sebbenn e Miguel Freitas, em parceria com pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (UNESP), campus de Ilha Solteira, e do Instituto Johann Heinrich von Thünen, na Alemanha e foi publicado em 2011 na revista Heredity, editada pela Nature.

Ao longo do último século, a Mata Atlântica sofreu um intenso processo de desmatamento e fragmentação. O bioma, que antes era grande e contínuo, atualmente encontra-se reduzido a pequenos e isolados fragmentos de mata. O processo de fragmentação florestal isola espacial e reprodutivamente as populações de plantas e animais, afetando o fluxo gênico e os padrões de cruzamento das espécies, especialmente em pequenas populações. O pesquisador Sebbenn explica que, em populações de árvores, o fluxo e dispersão de sementes e pólen são os principais determinantes da diversidade genética, que é a matéria prima para sob a qual a seleção natural atua. “Este estudo ajuda a entender melhor os efeitos da fragmentação florestal sobre a estrutura genética de espécies de árvores e fornece subsídios para o desenvolvimento de estratégias de conservação genética para essa espécie”.

Copaíba (Copaifera langsdorffii) é uma árvore particularmente importante para o Brasil devido ao valor econômico da sua madeira e do óleo, cientificamente comprovado como anticancerígeno, que pode ser extraído de seu tronco. Essa espécie é amplamente distribuída pelo país, com maior concentração na Mata Atlântica. As árvores de copaíba podem chegar a 40 m de altura e 1 m de diâmetro, contudo seu crescimento geralmente é lento. A polinização ocorre por insetos, principalmente abelhas, e as sementes são dispersas por aves, como o tucano (Ramphastos toco), e o sabiá-laranjeira (Turdus rufiventris), e por mamíferos, como o muriqui-do-sul (Brachyteles arachnoides) e o macaco-prego (Cebus apella nigritus).

Com a intensa fragmentação da Mata Atlântica, populações de copaíba têm sido encontradas cada vez mais espacialmente isoladas e em pequenas densidades. O pesquisador Freitas salienta que apesar de não estar presente na lista vermelha da IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza), o isolamento e o tamanho reduzido das populações dessa espécie podem levar a eventos de extinção local, algo fortemente preocupante.

O estudo foi conduzido em uma pequena e isolada população situada em um fragmento de 4.8 hectares no Parque Municipal de São José do Rio Preto, no estado de São Paulo. Ao todo, os pesquisadores mapearam, mensuraram e coletaram material vegetal para análise genética de 112 árvores adultas e 128 plântulas (indivíduos muito jovens). Todo o material genético coletado foi analisado em laboratório. Utilizando marcadores de microssatélites nucleares e testes de parentesco, os pesquisadores investigaram os padrões de distância de dispersão e imigração de sementes e pólen (fluxo gênico), a diversidade e a estrutura genética espacial e endogamia dessa população.

Os pesquisadores detectaram um baixo fluxo gênico, com imigração de pólen muito baixa (4.7%) e ausência de imigração de sementes. O pesquisador Sebbenn comenta que aves são dispersores capazes de ultrapassar o isolamento físico, e que esse resultado de ausência de sementes imigrantes pode estar associado à ausência de indivíduos reprodutivos de copaíba no entorno da região estudada.

As análises de parentesco permitiram também detectar uma forte estrutura genética espacial tanto nos adultos quanto nas plântulas. Sebbenn explica que a estrutura genética espacial diz respeito à distribuição espacial dos genótipos, indicando se as árvores próximas são ou não parentes entre si. Para os adultos o valor encontrado foi de 50 m e para as plântulas esse valor foi de 20 m. “Essa informação pode orientar futuras coletas de sementes para a conservação ex situ da espécie, indicando que as sementes neste local devem ser coletadas em árvores matrizes distantes entre si em pelo menos 50 metros para se evitar coletar de árvores parentes, e, assim, evitar a depressão endogâmica”.

Por fim, o estudo detectou altos níveis de endogamia (cruzamento entre indivíduos aparentados) na população e uma diversidade genética menor nas plântulas em relação às árvores adultas. Freitas explica o fluxo gênico comprometido e a concentração de indivíduos aparentados próximos uns dos outros levam ao aumento da endogamia, o que reduz a diversidade genética dentro daquela população ao longo do tempo. “O cruzamento entre parentes desencadeia a depressão por endogamia, levando ao aumento da mortalidade, a perda de fertilidade e formação de novas gerações com indivíduos apresentando defeitos de formação, algo fortemente preocupante e que pode levar à extinção local de uma espécie”.

Os resultados desse estudo sugerem que a população pode estar sofrendo uma deterioração genética, o que compromete a capacidade da população de responder adaptativamente a futuras modificações ambientais, podendo a espécie se tornar extinta localmente. Os pesquisadores salientam a importância de repetir esse estudo em outras populações na região e com a mesma população em outros eventos reprodutivos: “precisamos agora estudar mais populações na região e repetir o estudo com essa população, para então confirmarmos se os padrões de baixo fluxo gênico se mantêm e então desenvolver estratégias para a conservação dessa espécie”.

Outro passo importante é destacado por Freitas é o plantio de árvores com genótipos de outras regiões. “Precisamos aumentar esta população, plantando novos indivíduos da espécie, originados de sementes coletadas de outras populações, para aumentar a diversidade e o tamanho efetivo desta pequena população e ajudar na conservação genética in situ da espécie”.

 

Para ler o estudo na íntegra acesse: http://go.nature.com/2jy92ac

 

Foto: “Copaíba” por Frutos Atrativos do Cerrado está licenciado sob CC BY 2.0

Texto: Tamires Gonçalves (Bolsista FAPESP do Programa Mídia Ciência)

Mais informações: Pesquisador científico Miguel Luiz Menezes Freitas – Tel.: (16) 3984-1352 – e-mail: miguel.freitas@pq.cnpq.br