Estudo genómico revela: como a perda de movimento está a afectar a genética dos elefantes africanos

A history of movement

Durante milénios, os elefantes africanos foram moldados pela deslocação. Ao atravessarem grandes áreas do continente, encontravam outras manadas, cruzavam-se e mantinham as populações geneticamente robustas.

Um novo estudo de grande escala mostra que essa liberdade está a encolher - e, em alguns locais, o impacto já aparece gravado no ADN.

O trabalho é de uma equipa internacional que analisou 232 genomas completos de elefantes de savana e de floresta, recolhidos em 17 países africanos.

É o maior estudo genómico sobre elefantes africanos até à data e o primeiro esforço continental com esta dimensão.

O que emerge é um retrato de elefantes como animais profundamente ligados entre si. A sua história não foi feita de “bolsas” isoladas, mas de movimento a longas distâncias e de fluxo genético repetido entre populações.

Quando conseguiam circular por grandes áreas e encontrar outras manadas, trocavam genes em zonas vastas. Com o tempo, isso ajudava a preservar a diversidade genética e a capacidade de resistência.

“O nosso estudo mostra que, até recentemente, os elefantes estiveram ligados por distâncias enormes. Esta liberdade de movimento criou robustez genética porque as populações se misturaram”, disse a autora principal, Patrícia Pečnerová, da Universidade de Copenhaga e da Universidade de Lund.

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

A mudança foi impulsionada por uma combinação já conhecida de pressões. A caça, o crescimento das populações humanas, a agricultura, as estradas e outras infraestruturas fragmentaram as paisagens onde os elefantes antes se deslocavam com muito mais facilidade.

O resultado é um continente onde algumas populações de elefantes ficaram agora separadas - com consequências genéticas claras.

Isolation leaves a mark

Os exemplos mais marcantes surgiram no nordeste de África. Na Eritreia e na Etiópia, os investigadores encontraram populações pequenas e muito isoladas, a viver a mais de 400 quilómetros das manadas mais próximas.

Estes elefantes estão “encurralados” por povoações humanas e áreas agrícolas. Os seus genomas mostram elevada endogamia, pouca variação genética e acumulação de mutações ligeiramente prejudiciais.

Essa combinação pode tornar uma população menos capaz de lidar com doenças ou com mudanças ambientais. Um grupo pequeno e isolado pode aguentar-se durante algum tempo, mas fica mais vulnerável.

A África Ocidental apresentou um padrão relacionado, mas mais complexo. Também aí, as populações de elefantes foram diminuindo e ficando isoladas ao longo do tempo, em parte devido à elevada densidade humana e a uma longa história de caça ao marfim.

No entanto, os elefantes de savana do oeste-centro de África não mostraram a mesma perda de variação genética observada na Eritreia e na Etiópia, apesar de também serem endogâmicos.

A explicação parece estar na entrada de genes de elefante de floresta nestas populações através de hibridação, o que ajudou a “mascarar” parte das perdas genéticas.

Este resultado encaixa numa das conclusões mais surpreendentes do estudo. Sabe-se que elefantes de savana e de floresta hibridizam em alguns pontos onde os habitats se encontram, mas esta investigação encontrou sinais de ascendência de elefante de floresta mesmo em elefantes de savana que vivem longe das actuais zonas de hibridação.

Two species, different histories

Ainda assim, o estudo deixa claro que a hibridação não deve ser vista como uma solução simples para a conservação.

Os investigadores sublinham que elefantes de floresta e de savana seguiram trajectórias evolutivas muito diferentes ao longo de milhões de anos.

“Ao reconstruirmos a história genómica, descobrimos que elefantes de savana e de floresta seguiram trajectórias populacionais muito diferentes nos últimos quatro milhões de anos, sendo que mais de 85% da variação genética total dos elefantes se deve às diferenças entre eles”, disse o autor sénior, Alfred Roca, da University of Illinois Urbana-Champaign.

“Dada esta história, é pouco provável que o fluxo genético entre as espécies seja benéfico, e devem ser evitados elefantes híbridos em translocações.”

“Entre as populações de elefantes de savana, a conectividade historicamente elevada ao longo da sua distribuição limitou a diferenciação regional. No entanto, existiam diferenças genéticas suficientes entre o sul, o leste e o oeste-centro de África para sugerir que translocações entre regiões devem ser evitadas.”

Este aviso é importante porque a translocação é muitas vezes discutida como ferramenta na conservação da vida selvagem.

Moving elephants is risky

Mover animais de um lugar para outro pode, por vezes, ajudar populações em dificuldade, mas este estudo sugere que fazê-lo sem considerar a história genética profunda pode criar novos problemas.

Os investigadores observaram que, embora as populações de elefantes de savana no sul, leste e oeste-centro de África tenham estado ligadas durante tempo suficiente para evitar separações regionais muito acentuadas, ainda assim se desenvolveram diferenças relevantes.

Essas diferenças são suficientes para que a deslocação de elefantes entre regiões não seja encarada de ânimo leve.

Já os elefantes de floresta parecem ter maior variação genética e menos mutações potencialmente nocivas do que os elefantes de savana.

Tendo em conta a forte queda no número de elefantes de floresta nos últimos anos, isto não resolve a sua crise, mas sugere que a saúde genética pode ainda oferecer alguma resiliência no curto prazo.

Why corridors matter

Se há uma mensagem central no estudo, é que a conservação dos elefantes não pode limitar-se a proteger animais em reservas dispersas. O futuro genético depende de saber se ainda conseguem deslocar-se pela paisagem.

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

Ali, as populações de elefantes mantêm diversidade genética porque continuam ligadas e capazes de trocar genes.

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

“No sul de África, a paisagem ainda permite movimento entre áreas protegidas, e aqui vemos que a saúde genética dos elefantes se mantém relativamente intacta.”

Sem essas ligações, mesmo populações que hoje parecem seguras podem, com o tempo, começar a enfraquecer geneticamente.

Broader implications of the study

As antigas rotas que permitiam aos elefantes deslocarem-se, encontrarem-se e misturarem-se estão a desaparecer, e os cientistas sugerem que esta perda pode ser uma das ameaças mais silenciosas - mas também das mais graves - que enfrentam.

O co-autor Chris Thouless é Director de Conservação na Save the Elephants e Director do Elephant Crisis Fund.

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

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

“A evidência de endogamia em populações isoladas e reduzidas de elefantes de savana é motivo de preocupação, especialmente porque as amostras em que este estudo se baseia são anteriores ao período recente de caça furtiva intensa para marfim.”