Com 232 genomas, estudo revela como o isolamento está a marcar o ADN dos elefantes africanos

Durante milénios, os elefantes de África não foram definidos por fronteiras, mas por movimento. Percorriam enormes distâncias, cruzavam-se com manadas longínquas e, com isso, mantinham as populações robustas do ponto de vista genético.

Um novo estudo de grande escala mostra que essa liberdade está a encolher - e que, em alguns locais, os sinais dessa perda já aparecem de forma clara no ADN.

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

É o maior estudo genómico alguma vez feito sobre elefantes africanos e o primeiro esforço continental com esta dimensão.

A history of movement

O que sobressai é a imagem de elefantes como animais profundamente interligados. A sua história não é a de pequenos núcleos isolados, mas a de deslocações a longa distância e fluxo genético repetido entre populações.

Quando os elefantes conseguiam viajar amplamente e encontrar outras manadas, trocavam genes em áreas vastíssimas. Ao longo do tempo, isso ajudou a sustentar diversidade genética e capacidade de resistência.

“O nosso estudo mostra que, até há pouco tempo, os elefantes estavam ligados ao longo de 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 onde o espaço está cada vez mais limitado e algumas populações estão a tornar-se isoladas.”

A mudança foi impulsionada por uma combinação conhecida de pressões. A caça, o crescimento das populações humanas, a agricultura, as estradas e outras infraestruturas foram fragmentando as paisagens por onde os elefantes antes circulavam com mais liberdade.

O resultado é um continente em que algumas populações de elefantes ficaram agora separadas entre si - com consequências genéticas evidentes.

Isolation leaves a mark

Os exemplos mais marcantes vieram do nordeste de África. Na Eritreia e na Etiópia, os investigadores encontraram populações pequenas e altamente isoladas, a viverem a mais de 400 quilómetros das manadas mais próximas.

Estes elefantes estão encurralados por assentamentos humanos e terras agrícolas. Os seus genomas revelam elevada consanguinidade, baixa variação genética e acumulação de mutações ligeiramente prejudiciais.

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

A África Ocidental mostrou 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 populacional humana e a uma longa história de caça ao marfim.

No entanto, os elefantes-da-savana da África centro-ocidental não apresentaram o mesmo grau de perda de variação genética observado na Eritreia e na Etiópia, apesar de também serem consanguíneos.

A explicação parece estar na entrada de genes de elefante-da-floresta nessas populações através de hibridação, ajudando a “mascarar” parte das perdas genéticas.

Este resultado encaixa numa das conclusões mais inesperadas do estudo. Sabe-se que elefantes-da-savana e elefantes-da-floresta hibridizam em alguns pontos onde os habitats se encontram, mas esta investigação encontrou vestígios de ancestralidade de elefante-da-floresta até em elefantes-da-savana que vivem longe das atuais zonas de hibridação.

Two species, different histories

O estudo deixa claro, ainda assim, que a hibridação não deve ser romantizada como uma solução simples para a conservação.

Os investigadores sublinham que elefantes-da-floresta e elefantes-da-savana seguem caminhos evolutivos muito diferentes há milhões de anos.

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

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

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

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

Moving elephants is risky

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

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

Essas diferenças são suficientes para que mover elefantes entre regiões não seja algo a fazer de ânimo leve.

Já os elefantes-da-floresta parecem ter maior variação genética e menos mutações potencialmente prejudiciais do que os elefantes-da-savana.

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

Why corridors matter

Se houver uma grande mensagem do estudo, é que a conservação dos elefantes não pode limitar-se a proteger animais em reservas dispersas. O futuro genético deles depende de continuarem, ou não, a conseguir deslocar-se pela paisagem.

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

Ali, as populações de elefantes mantêm-se geneticamente diversas porque continuam ligadas e capazes de trocar genes.

“Os elefantes são animais extremamente inteligentes, que conseguem 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 permanece relativamente intacta.”

Sem essas ligações, até 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 mais sérias - que enfrentam.

O coautor Chris Thouless é Diretor de Conservação da Save the Elephants e Diretor do Elephant Crisis Fund.

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

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

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