Evolução faz com que animais marinhos fiquem mais fragilizados a pesticidas - Ciência e Saúde
Evolução faz com que animais marinhos fiquem mais fragilizados a pesticidas
A evolução fez com que animais marinhos perdessem gene responsável por quebrar moléculas tóxicas usadas nas lavouras e cada vez mais presentes nos oceanos. Segundo pesquisadores americanos, as substâncias causam alterações químicas no cérebro
Peixes-boi na costa da Flórida: animais vivem em áreas de proteção muito próximas de zonas agrícolas em que o uso de agrotóxicos é muito comum (foto: Robert K. Bonde (USGS - Gainesville)/Divulgação)
Ameaçados por pesca comercial, tráfego naval e poluição, os mamíferos marinhos são ainda mais vulneráveis do que se imaginava. Um estudo da Universidade de Pittsburgh, nos Estados Unidos, publicado na revista Science mostra que, no processo evolutivo, esses animais perderam um gene, o PON1, responsável, entre outras coisas, por quebrar moléculas químicas neurotóxicas. Com isso, segundo os autores, eles se tornam extremamente suscetíveis aos malefícios dos compostos organofosforados presentes nos pesticidas clorpirifós, uma classe de agrotóxico praticamente insolúvel na água.
Devido ao potencial de aumentar o risco de câncer, afetar o sistema nervoso central e interferir na produção hormonal, entre outros, a substância está em fase de substituição na Europa. Nos Estados Unidos e no Brasil, ela é amplamente utilizada na agricultura e proibida para uso doméstico. Embora existam evidências dos efeitos adversos nas pessoas, os seres humanos têm, contudo, um gene que os ajudam a se defender desses venenos. Neles e em outros mamíferos terrestres, o PON1 reduz os danos celulares causados por estresse oxidativo e, além disso, protege os tecidos dos organofosforados. Os insetos, que não carregam o gene, por exemplo, são mortos por essas substâncias, que provoca perturbações no sistema neurológico desses animais.
O objetivo inicial dos pesquisadores não era exatamente investigar se os mamíferos marinhos tinham o PON1 ou se isso os tornava vulneráveis a pesticidas. Na verdade, eles estavam interessados em entender como esses animais responderam às pressões seletivas impostas pelo ambiente oceânico. Afinal, todos os mamíferos se desenvolveram na terra e, por meio da chamada convergência evolutiva, espécies que emergiram a partir de diferentes ancestrais foram se adaptando para sobreviver no ambiente aquático. O olfato é um exemplo. Como esse sentido é desnecessário dentro d'água, animais como baleias e peixes-boi perderam ou tiveram reduzidos os genes que conferem a habilidade de reconhecer cheiros. Estruturas associadas a outras características, como locomoção e percepção sensorial, também foram se diferenciando no processo de transição ambiental.
"Qualquer mudança convergente evolutiva no contexto de determinado ambiente pode ter consequências negativas em um ambiente diferente, como resultado da pleiotropia, quando você tem um local do genoma influenciando diversos fenótipos, ou seja, características físicas", explica Nathan Clark, professor do Centro de Biologia Evolutiva e Medicina de Pittsburgh. "Para caracterizar como os mamíferos responderam seletivamente às pressões do ambiente marinho, identificamos os genes que perderam a função convergentemente nas espécies marinhas", diz.
Os pesquisadores, então, analisaram sequências genéticas de cinco espécies de mamíferos marinhos e de 53 terrestres. Dos genes que eram funcionais em todos os do segundo grupo, mas se perderam nos do primeiro, o PON1 se destacou. Essa associação — presença nos terrestres e ausência nos aquáticos — foi mais forte em relação a essa proteína do que, por exemplo, quanto ao paladar, uma característica sem muita importância para os animais que vivem no oceano.
Com esses dados em mãos, a pesquisa passou a se concentrar nos efeitos da perda do PON1 nos mamíferos aquáticos. Os cientistas conseguiram amostras de sangue em aquários e zoológicos e, com o apoio tecnológico da Universidade de Washington, reagiram o material com subprodutos de organofosforados. "O sangue não quebrou essas substâncias da mesma forma que ocorre nos mamíferos terrestres, indicando que, a menos que os animais marinhos tenham um mecanismo biológico diferente de proteção, eles estão suscetíveis ao envenenamento que tem como consequência alterações nos sinais químicos do corpo, especialmente no cérebro", alerta Wynn K. Meyer, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Pittsburgh que também assina o estudo.
Meyer acredita que a perda do PON1 nos mamíferos marinhos ocorreu porque, quando eles fizeram a transição da terra para os oceanos, entre 64 milhões e 21 milhões de anos atrás, não existiam compostos semelhantes aos organofosforados no mar, dispensando a necessidade de proteção contra eles. Porém, essa realidade é muito diferente agora. Segundo ele, na Flórida, onde o uso de pesticidas do tipo é muito comum, o escoamento geralmente é drenado para os hábitats do peixe-boi. "No Condado de Brevard, para onde 70% dos peixes-boi da Costa Atlântica migram ou residem sazonalmente, as zonas agrícolas estão muito próximas das áreas de proteção ambiental", exemplifica.