O DNA dos elefantes da África revela os efeitos do isolamento

Os elefantes da África foram moldados pelo deslocamento. Durante milhares de anos, eles atravessaram enormes extensões do continente, encontraram manadas distantes e, com isso, mantiveram as populações geneticamente fortes.

Um grande estudo recém-publicado indica que essa liberdade antiga está a desaparecer - e, em algumas regiões, o impacto já aparece no DNA dos elefantes.

A pesquisa foi conduzida por uma equipa internacional que analisou 232 genomas completos de elefantes-da-savana e elefantes-da-floresta em 17 países africanos.

Trata-se do maior estudo genómico já feito com elefantes africanos e do primeiro esforço continental com esta escala.

Uma história de movimento

O retrato que se forma é o de animais profundamente interligados. Em vez de viverem em “bolsões” isolados, os elefantes construíram a sua história com deslocamentos de longa distância e com fluxo gênico repetido entre populações.

Quando podiam percorrer grandes áreas e cruzar com outras manadas, os genes circulavam por regiões vastíssimas. Ao longo do tempo, essa troca ajudou a sustentar diversidade genética e maior capacidade de resistência.

“Nosso estudo mostra que até recentemente os elefantes estiveram conectados a grandes distâncias. Essa liberdade de movimento gerou robustez genética porque as populações se misturaram”, disse a autora principal do estudo, Patrícia Pečnerová, da Universidade de Copenhague e da Universidade de Lund.

“Hoje, o cenário é diferente. Os elefantes vivem num mundo em que o espaço está cada vez mais restrito e algumas populações estão a tornar-se isoladas.”

Essa virada resulta de um conjunto conhecido de pressões. Caça, expansão das populações humanas, agricultura, estradas e outras infraestruturas fragmentaram paisagens onde antes os elefantes se deslocavam com mais liberdade.

O desfecho é um continente em que algumas populações já ficaram separadas umas das outras - com consequências genéticas claras.

O isolamento deixa marcas

Os casos mais extremos vieram do nordeste de África. Na Eritreia e na Etiópia, os investigadores encontraram populações pequenas e muito isoladas, a mais de 400 quilômetros das manadas mais próximas.

Esses elefantes ficam cercados por assentamentos humanos e áreas agrícolas. Nos genomas, aparece um padrão de elevada endogamia, baixa variação genética e acumulação de mutações ligeiramente prejudiciais.

Essa combinação pode reduzir a capacidade de uma população enfrentar doenças ou mudanças ambientais. Um grupo pequeno e isolado pode persistir por algum tempo, mas torna-se mais vulnerável.

Na África Ocidental, o padrão foi semelhante, porém mais complexo. Também ali as populações foram diminuindo e ficando isoladas ao longo do tempo, em parte por causa da elevada densidade de ocupação humana e de um histórico prolongado de caça ao marfim.

Ainda assim, elefantes-da-savana do centro-oeste da África não exibiram a mesma intensidade de perda de variação genética observada na Eritreia e na Etiópia, mesmo apresentando endogamia.

A explicação mais provável é que genes de elefantes-da-floresta entraram nessas populações por hibridização, o que ajudou a atenuar parte das perdas genéticas.

Esse resultado liga-se a uma das conclusões mais inesperadas do estudo. Sabe-se que elefantes-da-savana e elefantes-da-floresta podem hibridizar em alguns pontos de contacto entre habitats, mas a pesquisa encontrou sinais de ancestralidade de elefantes-da-floresta até em elefantes-da-savana que vivem longe das atuais zonas de hibridização.

Duas espécies, histórias distintas

O estudo, no entanto, deixa claro que não se deve romantizar a hibridização como uma solução simples para conservação.

Os investigadores enfatizam que elefantes-da-floresta e elefantes-da-savana seguiram trajetórias evolutivas muito diferentes ao longo de milhões de anos.

“Ao reconstruirmos a história genómica, descobrimos que elefantes-da-savana e elefantes-da-floresta seguiram trajetórias populacionais muito diferentes nos últimos quatro milhões de anos, com mais de 85% da variação genética total dos elefantes a dever-se às diferenças entre eles”, afirmou o autor sénior do estudo, Alfred Roca, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.

“Dada essa história, é improvável que o fluxo gênico entre as espécies seja benéfico, e elefantes híbridos devem ser evitados em translocações.”

“Entre as populações de elefantes-da-savana, a conectividade historicamente alta em toda a sua área de distribuição limitou a diferenciação regional. No entanto, houve diferenças genéticas suficientes no sul, no leste e no centro-oeste da África para sugerir que translocações entre regiões devem ser evitadas.”

Esse cuidado é relevante porque a translocação é frequentemente apontada como uma ferramenta na conservação de vida selvagem.

Mover elefantes é arriscado

Transferir animais de uma área para outra pode, em alguns casos, apoiar populações em dificuldade. Porém, este estudo indica que fazê-lo sem considerar a história genética profunda pode abrir novos problemas.

Os investigadores observaram que, embora as populações de elefantes-da-savana do sul, do leste e do centro-oeste da África tenham permanecido conectadas por muito tempo - o suficiente para evitar separações regionais acentuadas -, ainda assim surgiram diferenças relevantes.

Essas diferenças significam que mover elefantes entre regiões não deve ser tratado como algo trivial.

Já os elefantes-da-floresta parecem apresentar maior variação genética e menos mutações potencialmente prejudiciais do que os elefantes-da-savana.

Considerando o quanto as populações de elefantes-da-floresta caíram nos últimos anos, isso não resolve a crise, mas sugere que a saúde genética deles ainda pode oferecer alguma resiliência no curto prazo.

Por que os corredores importam

Se há uma mensagem central, é que a conservação de elefantes não pode limitar-se a proteger animais em reservas dispersas. O futuro genético depende de eles conseguirem continuar a deslocar-se pela paisagem.

Um local onde isso ainda parece viável é a Área de Conservação Transfronteiriça Kavango–Zambeze, no sul da África - a enorme região KAZA, que se estende por cinco países.

Ali, as populações mantêm diversidade genética porque seguem conectadas e capazes de trocar genes.

“Elefantes são animais extremamente inteligentes, que podem viver perto de humanos e adaptar-se. Mas uma das forças mais importantes para a sua evolução é que os genes possam mover-se entre populações”, disse Pečnerová.

“No sul da África, a paisagem ainda permite deslocamento entre áreas protegidas, e aqui vemos que a saúde genética dos elefantes permanece relativamente intacta.”

Sem essas ligações, até populações que hoje parecem seguras podem, com o tempo, sofrer enfraquecimento genético.

Implicações mais amplas do estudo

As rotas antigas que permitiam aos elefantes deslocar-se, encontrar-se e misturar-se estão a desaparecer - e os cientistas sugerem que essa perda pode ser uma das ameaças mais silenciosas, porém mais graves, que eles enfrentam.

O coautor do estudo Chris Thouless é diretor de Conservação na Salvem os Elefantes e diretor do Fundo da Crise dos Elefantes.

“Este estudo lembra-nos que não podemos compreender nem conservar elefantes sem conhecer a sua história, e que eles sempre estiveram em mudança, especialmente em resposta aos impactos humanos e às mudanças climáticas”, disse Thouless.

“A constatação de que a hibridização recente e antiga entre as duas espécies se estende por uma parte tão grande da área de distribuição de ambas é particularmente interessante.”

“As evidências de endogamia em populações de elefantes-da-savana isoladas e reduzidas são motivo de preocupação, especialmente porque as amostras nas quais este estudo se baseia datam de antes do período recente de caça intensa por marfim.”