Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) desenvolveram um método para medir a biodiversidade de corais por meio da extração do DNA ambiental (ou eDNA) de um litro de água do mar superficial coletado acima de um recife. O método foi confirmado para funcionar através de observações feitas por mergulhadores científicos nas mesmas áreas do oceano. A pesquisa, realizada em colaboração com o Centro de Ciências Ambientais da Prefeitura de Okinawa e a Universidade de Tóquio, foi publicada no Anais da Royal Society B: Ciências Biológicas. Isso abriu o caminho para pesquisas abrangentes em larga escala de recifes de coral e remove a dependência de observações diretas feitas por meio de mergulho científico ou snorkeling.
“Belos recifes de corais em mares tropicais e subtropicais representam apenas 0,2% de todo o oceano”, disse o co-autor Prof. Nori Satoh, investigador principal da Unidade de Genômica Marinha do OIST. “No entanto, eles são as áreas de maior biodiversidade dos oceanos, lar de cerca de 30% de toda a vida marinha. Os corais construtores de recifes desempenham um papel fundamental na criação de recifes de corais, mas o recente aquecimento global e outros fatores causaram o branqueamento e muitos corais os recifes correm o risco de desaparecer.”
Para conservar e proteger os recifes de corais, é importante primeiro saber quais corais existem no recife e como a composição de um recife está mudando ao longo do tempo. Anteriormente, a única maneira de pesquisar efetivamente um recife era por meio de mergulhadores e praticantes de snorkel observando diretamente o coral e registrando as espécies e as mudanças ao longo do tempo. Isso era demorado, caro e trabalhoso. Mas os pesquisadores agora estão utilizando o DNA que as criaturas vivas liberam no meio ambiente, através da pele, produtos residuais e muco. Ao extrair esse eDNA da água do mar e analisá-lo, é possível encontrar uma imagem clara dos organismos que habitam aquela parte do oceano, sem nunca ter que entrar na água.
A construção de recifes, ou corais duros, são partes vitais dos recifes de corais. Estima-se que existam aproximadamente 1.300 espécies de corais construtores de recifes em 236 gêneros em todo o mundo. Esses corais liberam muco na água do mar circundante, que contém uma porção de DNA. Em 2021, pesquisadores do OIST e da Universidade de Tóquio conseguiram desenvolver ferramentas que amplificam e identificam o DNA de 45 gêneros de corais construtores de recifes.
Agora, os pesquisadores testaram se essas ferramentas são eficazes e precisas, realizando uma pesquisa em larga escala do oceano ao redor de Okinawa, usando o método eDNA e mergulhadores científicos. Isso envolveu observação visual direta por dois mergulhadores para identificar gêneros de corais dominantes e coletar duas ou três garrafas de um litro de água do mar em cada local. A água do mar foi filtrada o mais rápido possível para fixar o DNA ambiental preso nos filtros e os filtros foram levados de volta ao laboratório OIST para análise. Durante um período de quatro meses, do início de setembro ao final de dezembro de 2021, 62 locais ao redor da ilha principal de Okinawa foram pesquisados e dois a quatro gêneros de corais dominantes em cada recife foram registrados.
“Descobrimos que a análise de eDNA correspondia às observações científicas diretas com mais de 91% de precisão”, disse o cientista de pesquisa da OIST, Dr. Koki Nishitsuji, primeiro autor do artigo. “Na verdade, 41 dos 62 locais eram idênticos. O método de eDNA indicou a presença de cinco gêneros de corais dominantes em todos os 62 locais pesquisados. Além disso, os resultados do método de DNA ambiental sugerem a presença de corais nunca antes registrados ao longo da costa de Okinawa”.
O método eDNA requer informações de sequenciamento complexas e, devido a isso, apenas 45 dos 236 gêneros estimados podem ser detectados atualmente. Com mais informações, a eficácia do método eDNA aumentará. E, embora sejam necessárias mais pesquisas, o método eDNA pode indicar a presença de corais difíceis de detectar por observação direta.