Pesquisadores do Instituto Butantan, com apoio da FAPESP, produziram o sequenciamento genético mais completo já realizado em uma jararaca. O objeto de estudo foi a jararaca-ilhoa (Bothrops insularis), com foco especial nos genes responsáveis pelo veneno. Como a espécie compartilha a maior parte do genoma com as outras 48 espécies do gênero Bothrops, os dados funcionam como referência para estudos mais amplos sobre a evolução das jararacas e de suas toxinas. Os resultados saíram na revista Genome Biology and Evolution.
Cientistas descreveram a jararaca-ilhoa em 1921 como uma espécie distinta da jararaca continental (Bothrops jararaca), cujo genoma pesquisadores sequenciaram em 2021. O isolamento na Ilha da Queimada Grande, no litoral de São Paulo, começou há cerca de 100 mil anos, quando a elevação do nível do mar separou parte da população continental. Com o tempo, essa população divergiu o suficiente para se consolidar como uma nova espécie.
As diferenças vão além da genética. A jararaca-ilhoa tem pele amarela, hábitos semiarborícolas e caça aves quando adulta. As jararacas do continente, por sua vez, têm coloração escura e predam principalmente pequenos mamíferos no solo.
Veneno adaptado para aves
Estudos experimentais já indicavam que o veneno da jararaca-ilhoa atua com mais eficácia em aves do que em mamíferos. O novo sequenciamento, porém, não identificou grandes divergências nos genes de toxinas entre as duas espécies.
“Provavelmente alguma proteína ou um fragmento menor seja suficiente para tornar o veneno mais letal para aves”, explica Pedro Nachtigall, primeiro autor do estudo e ex-bolsista de pós-doutorado da FAPESP no Butantan. O genoma revelou que o veneno da jararaca-ilhoa concentra enzimas e proteínas que causam hemorragias e distúrbios de coagulação, além de atuar em outras frentes comuns às jararacas do continente, como hipotensão e lesão tecidual.
Seleção natural, não acaso
Uma descoberta importante do estudo diz respeito ao mecanismo por trás das variações genéticas da espécie. Por se tratar de uma população pequena e isolada, os pesquisadores esperavam encontrar alterações aleatórias, o chamado efeito de deriva genética. Os dados, no entanto, apontaram o oposto: há uma forte assinatura de seleção natural.
“Existe uma distribuição mais específica, uma pressão seletiva. Ela pode ter origem tanto na alimentação quanto no próprio confinamento da espécie a uma área muito pequena”, afirma Inácio Junqueira de Azevedo, pesquisador do Butantan que coordenou o estudo.
História demográfica reconstruída
Além do genoma completo de um macho da ilha, o estudo incluiu genomas parciais de outros oito indivíduos, sete coletados na natureza e um pertencente ao programa de conservação ex situ do Butantan. Essa amostragem permitiu reconstruir a história demográfica da espécie com modelos matemáticos baseados na taxa de mutações, considerando uma nova geração a cada dois anos.
Os resultados indicam que, há cerca de 100 mil anos, um grupo de uma população continental de aproximadamente 140 mil indivíduos se isolou numa elevação que hoje corresponde à Ilha da Queimada Grande. O modelo identificou dois declínios populacionais severos posteriores: um há 50 mil anos, quando a população chegou a 30 mil serpentes, e outro há 11 mil anos, quando o número caiu para 10 mil indivíduos.
“Pode ter havido um primeiro isolamento com a subida do nível do mar, que teria baixado depois e permitido a troca de genes com o continente. Um segundo evento de elevação dos oceanos as isolou definitivamente”, diz Nachtigall, que realizou parte do trabalho na Florida State University, nos Estados Unidos.
Entre 10 mil e 5 mil anos atrás, um declínio mais gradual reduziu a população a cerca de 5 mil serpentes. Número coerente com o censo atual, que estima entre 2 mil e 4 mil jararacas-ilhoas na ilha hoje.
Conservação e biotecnologia
Toda a população selvagem da espécie vive nos 43 hectares da Ilha da Queimada Grande, área considerada uma das mais densas em serpentes do mundo. A jararaca-ilhoa figura na lista de espécies criticamente ameaçadas de extinção.
O genoma servirá de base para comparações entre a população selvagem e a de cativeiro, permitindo avaliar a saúde genética dos animais mantidos em programas de conservação. Também fundamenta políticas públicas de preservação da espécie.
Do ponto de vista biotecnológico, o mapeamento completo abre portas para o desenvolvimento de medicamentos, como anticoagulantes e anti-hipertensivos. A exemplo do captopril, originado do veneno da jararaca continental.
“Estudos como esse ajudam a entender a evolução dos genes de veneno e, neste caso, identificamos a origem de um subtipo de toxina a partir de um tipo já existente”, conclui Junqueira de Azevedo. “Chegamos a um genoma com resolução muito alta, o que gera um banco de dados robusto para estudos populacionais, evolutivos, de conservação e de venenos.”
O trabalho contou com apoio da FAPESP, inclusive por meio do Programa BIOTA.
Fonte: Agro em Campo
