Teias de aranha capturam DNA ambiental de vertebrados terrestres

A rica tapeçaria da vida na Terra está a desgastar-se, em grande parte devido à perda de habitat causada pelo homem e às alterações climáticas. À medida que mais espécies desaparecem, os investigadores correm para acompanhar este declínio global da biodiversidade para compreender as suas consequências e combatê-lo através de iniciativas de conservação.

Esses esforços dependem de uma monitorização precisa dos animais, o que pode ser difícil, demorado e caro. Agora, numa nova investigação publicada na revista iScience, os investigadores apresentam evidências de uma nova ferramenta não invasiva e de baixo custo que pode ser usada para monitorizar animais: as teias de aranha.

Veja como as coisas funcionaram por um tempo: se você quisesse saber quais animais estavam em um determinado lugar, você caminharia ou entraria em seu habitat e esperaria para vê-los ou ouvi-los. Mas essa abordagem pode ter suas desvantagens.

“Se você entrar em um ambiente inóspito várias vezes para fazer pesquisas visuais”, diz Josh Newton, Ph.D. estudante de biodiversidade genética na Curtin University em Perth, Austrália, "isso é um pouco complicado".

Outro problema do monitoramento tradicional é que ele pode envolver a captura de animais. “Isso coloca estresse nos animais”, diz Newton. “Especialmente se você está procurando uma espécie rara e ameaçada de extinção, isso não é uma grande coisa – não é algo que você queira fazer.”

O DNA está em toda parte

Nos últimos anos, os cientistas recorreram a uma forma diferente de monitorizar a biodiversidade. Eles estão usando DNA ambiental, ou eDNA, que é simplesmente DNA de diferentes criaturas espalhadas pelo ambiente. Você pode pensar nisso como a versão ecológica de "tudo em todos os lugares ao mesmo tempo".

“Todas as espécies que existem num determinado ambiente, num determinado ecossistema – podem estar a morrer, a decompor-se, a urinar, a defecar, a respirar, o que quer que seja”, diz Morten Allentoft, biólogo evolucionista da Universidade Curtin. E esse conjunto de processos “facilita a liberação de células no meio ambiente, e todas as células contêm DNA”.

Os pesquisadores retiraram o eDNA de folhas e flores, filtraram-no da água, retiraram-no do ar e até o coletaram nas entranhas de besouros de esterco e nas refeições de sangue de sanguessugas.

Um dia, enquanto Allentoft caminhava ao redor do Lago Bibra em sua casa em Perth, ele notou nas árvores montes de teias gigantes que foram formadas por aranhas tecendo orbes douradas.

“Nos meus tempos de biologia, disseram-me que as teias de aranha [são] pegajosas”, diz ele com uma risada. "Você pode ver que eles estão bagunçados, estão sujos. E eu estava pensando comigo mesmo: 'Talvez essas teias de aranha [sejam] grandes filtros de ar passivos. Eles ficam lá por dias ou semanas - meses até. Eles podem muito bem estar capturando o DNA que [está] flutuando.'"

Trabalhos anteriores mostraram que as teias são boas fontes de DNA de insetos, incluindo o que as aranhas comem. Mas Allentoft e Newton queriam ver se as teias também retinham ADN de animais vertebrados, talvez levados para lá pelo vento ou depositados por insectos.

Cangurus e cangurus e outros animais.Meu Deus!

Então Newton dirigiu até o Karakamia Wildlife Sanctuary, uma floresta a cerca de 48 quilómetros de Perth, e coletou teias de aranha nos galhos e arbustos. “Se você olhar para Shrek, onde a princesa Fiona coleta fio dental de teia de aranha para Shrek, é muito semelhante a esse processo”, diz Newton. "Basta pegar um pedaço de pau e envolvê-lo."

Nenhuma aranha foi ferida ou coletada, mesmo que suas teias tenham sido desmanteladas. “Nós simplesmente os retiramos da web”, diz Newton.

É claro que não está claro o que as aranhas pensaram dessa abordagem.

“Então, quando dizemos que isto não é invasivo”, acrescenta Allentoft com um sorriso, “bem, as aranhas podem realmente não pensar isso”.

De volta ao laboratório, Newton amplificou as pequenas quantidades de DNA das teias. Eles estavam cheios de material genético de animais de Down Under.

“Foi maravilhoso”, diz Allentoft. "Podíamos ver esses cangurus [e] cangurus." Havia outros nove mamíferos, 13 espécies de pássaros, o sapo motociclista e o lagarto-olho-de-cobra. A análise da floresta também foi capaz de coletar DNA da raposa vermelha, do rato doméstico e do rato preto – espécies invasoras que não pertencem à Austrália.

Para confirmar que as teias estavam captando DNA de animais locais, Newton também coletou amostras no Zoológico de Perth. E essas teias continham DNA de 21 aves, cinco répteis, dois anfíbios e 33 mamíferos, incluindo girafas, elefantes, rinocerontes, orangotangos, lémures e suricatos.

Por outras palavras, a técnica funcionou. Representa uma nova forma de rastrear a biodiversidade animal e de nos alertar quando devemos intervir para conservar as espécies nativas e intensificar os esforços para eliminar as invasoras.

“Acho que é inteligente e fofo”, diz Elizabeth Clare, ecologista molecular da Universidade York, em Toronto, que não esteve envolvida no estudo. "É uma boa forma não invasiva de amostragem de vertebrados terrestres. Existem milhares de documentos em papel que estão a  estudar o movimento do DNA através da água e muito poucos na terra. E por isso precisamos realmente de mais explorações como esta para começar a diminuir a distância que o material viaja, como se acumula e quanto tempo duram estes sinais."

Por exemplo, Newton não sabe se as teias que coletou estavam no lugar há dias, semanas ou meses. Mas existem certas aranhas orbe que constroem uma nova teia todas as noites antes de destruí-la pela manhã. “Imagine que você pode obter DNA dessas teias de aranha”, diz Allentoft. “Então eles capturariam, em um momento muito preciso, quais espécies realmente existem no momento”.

A seguir, Newton e Allentoft investigarão o que a localização e a vida útil das teias de diferentes espécies de aranhas podem lhes dizer sobre quais animais estão rondando nas proximidades. É a versão deles da rede mundial de computadores – não menos cheia de informações importantes.