EUÉ um dos processos menos compreendidos da natureza. Como duas espécies muito diferentes aprendem a viver uma com a outra e criam um vínculo, conhecido como simbiose, que pode dar a elas uma vantagem evolutiva poderosa?
Os recifes de corais são as manifestações mais espetaculares da simbiose – e entender a mecânica desse esforço mútuo se tornou uma tarefa urgente, já que o aquecimento global desencadeou o colapso generalizado dos recifes em todo o planeta.
Em uma tentativa de interromper essa destruição, um grupo internacional de pesquisadores liderado pelo Wellcome Sanger Institute está trabalhando junto no projeto Aquatic Symbiosis Genomics (ASG). Sequenciadores de DNA poderosos estão agora desvendando os segredos genéticos dos corais, dados que podem ser vitais para salvar os recifes do mundo e entender os processos misteriosos que impulsionam a simbiose.
“Os recifes de corais são chamados de florestas tropicais dos mares por um bom motivo”, disse Michael Sweet, da Universidade de Derby, e líder do projeto. “Eles fornecem lares para uma vasta gama de vida marinha e têm um valor global estimado de cerca de £ 6 trilhões por ano por causa da pesca, das indústrias de turismo e da proteção costeira que eles apoiam.”
No entanto, generalizado branqueamento de recifes do aquecimento global está agora causando devastação mundial. Às vezes, um recife se recupera, mas à medida que os eventos de branqueamento se tornam cada vez mais frequentes, eles perdem a capacidade de se recuperar e recuperar a boa saúde. Alguns dos locais mais afetados incluem a Grande Barreira de Corais na Austrália.
O Coral Reef Watch da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA revelou este ano que 54% dos oceanos que contêm recifes sofreram estresse térmico alto o suficiente para causar branqueamento destrutivo.
“Na taxa atual de branqueamento, cerca de 90% dos recifes de corais do mundo estarão funcionalmente extintos até 2030 e não serão mais capazes de sustentar vida”, acrescentou Sweet. “É extremamente preocupante.”
Entender a relação exata entre o coral e seu parceiro simbiótico, as algas, é agora um foco importante da atenção científica. O coral fornece proteção para as algas, que por sua vez convertem a energia do sol em alimento para o coral. Isso dá ao coral a energia para crescer, reproduzir e construir seu esqueleto. As algas também dão ao coral sua cor.
“No entanto, há muita coisa que ainda não sabemos sobre simbiose”, disse Mark Blaxter, outro líder de pesquisa no Wellcome Sanger Institute. “O que acontece com as espécies quando elas entram em simbiose, o que muda dentro delas e as torna diferentes, e como as duas espécies colaboram?
“Estas são questões cruciais que precisamos responder rapidamente, caso contrário os recifes de corais serão destruídos em menos de uma década.”
Como parte do projeto ASG, que é financiado pela Gordon and Betty Moore Foundation e pelo Sanger Institute, milhares de amostras de DNA de corais estão sendo estudadas e seus genomas sequenciados. Um objetivo fundamental será identificar parceiros simbióticos que tornem os corais mais capazes de resistir ao impacto do aumento da temperatura do mar, bem como a doenças associadas ao aumento do calor.
No entanto, para sequenciar genomas de corais, os cientistas do projeto tiveram que desenvolver novos métodos para extrair DNA de seus esqueletos rochosos e também para separar o genoma do animal coral das algas simbióticas. Ao fazer isso, eles já fizeram várias descobertas cruciais. Por exemplo, algumas espécies comuns de corais coletadas pela equipe acabaram sendo compostas de várias espécies distintas.
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“Isso é importante”, acrescentou Sweet. “Isso significa que alguns corais disseminados que se pensava não estarem ’em risco’ podem ser compostos de espécies locais, cada uma das quais pode ser vulnerável à mudança climática de diferentes maneiras. Esse é o tipo de dado que precisamos coletar.”
Além disso, cientistas descobriram que, embora o animal coral seja o principal parceiro na simbiose, os genomas das algas frequentemente acabam sendo duas vezes maiores que os dos corais. Essa complexidade provavelmente reflete a dificuldade envolvida em transformar a energia do sol em açúcares para alimentar toda a parceria coral.
Depois que um coral com um genoma promissor é isolado, os cientistas esperam poder criar colônias a partir de uma amostra ou usar a edição genética para manipular o DNA de um tipo diferente de coral — um que cresce rapidamente, por exemplo — para que ele adquira uma característica desejada, como tolerância térmica ou resistência a doenças.
“Dessa forma, você pode combinar conjuntos de características para criar um tipo de supercoral”, disse Sweet.
