DNA mostra que mudanças climáticas podem afetar migrações e trazer riscos à saúde

Os mastodontes, gigantes da Era do Gelo, migraram grandes distâncias em resposta às mudanças climáticas e eram muito mais diversificados geneticamente do que se pensava.

Isso é revelado por uma análise do DNA antigo dos restos mortais de vários mastodontes, incluindo aqueles que percorriam as costas do Pacífico e do Atlântico da América do Norte.

No estudo publicado na revista Science Advances, pesquisadores da Universidade McMaster e de Harvard fornecem novas evidências que revisam e redefinem significativamente nossa compreensão da complexa história evolutiva da espécie.

Espécimes fossilizados bem preservados de dentes, presas e ossos que datam de centenas de milhares de anos, juntamente com novas técnicas científicas, permitiram aos pesquisadores reconstruir genomas a partir de fragmentos de DNA antigos, minúsculos e degradados.

Eles reconstruíram os genomas mitocondriais de vários espécimes de mastodonte: cinco da Nova Escócia e da costa leste, um dos quais pode datar de aproximadamente 500.000 anos, e, pela primeira vez, um espécime único de mastodonte do Pacífico de Tualatin, Oregon, bem como um genoma mitocondrial parcial do norte de Ontário.

Os mastodontes foram inicialmente divididos em várias espécies, mas depois foram consolidados em uma única espécie: Mammut americanum. Mais recentemente, essa classificação foi revisada para incluir, potencialmente, pelo menos duas espécies distintas: o mastodonte americano e o mastodonte do Pacífico (M. pacificus), embora ainda haja debate sobre essa divisão.

Análises genéticas confirmam que os mastodontes do Pacífico pertencem a um ramo genético muito antigo, bem estabelecido e separado, com uma área de distribuição muito maior do que se pensava anteriormente, estendendo-se até o noroeste do Pacífico, possivelmente até o sul do México e até o norte de Alberta, no Canadá.

É interessante notar que Alberta parece ter sido um ponto-chave, de acordo com os cientistas, onde os mastodontes do Pacífico e os americanos se reuniram, expandiram-se para o norte e possivelmente cruzaram entre si.

Os espécimes da costa leste e do norte de Ontário revelaram dois grupos genéticos novos e distintos, conhecidos como clados, de mastodontes que viveram na mesma região, mas em épocas diferentes.

As espécies do leste eram surpreendentemente diversificadas, chegando em ondas migratórias distintas pelo menos três vezes, um padrão impulsionado por ciclos repetidos de aquecimento climático, levando ao derretimento das geleiras e abrindo novos territórios para a expansão para o norte. À medida que o clima esfriava e as geleiras se expandiam, os mastodontes eram deslocados para o sul ou extintos localmente.

"Os dados mudam nossa perspectiva da região que conhecemos hoje como Alberta e o norte em geral, de uma área de migração marginal para um corredor de migração ocupado repetidamente e uma paisagem significativa para mastodontes com possível cruzamento", disse o autor principal e geneticista evolucionário Hendrik Poinar, diretor do McMaster Ancient DNA Centre e titular da cadeira Michael G. DeGroote em Antropologia Genética, em um comunicado.

Os pesquisadores também identificaram uma linhagem misteriosa e geneticamente distinta de mastodontes mexicanos que, segundo eles, poderia ser um ramo mais profundo da espécie ocidental M. pacificus ou possivelmente uma terceira espécie totalmente nova de mastodonte.

DA BERINGIA AO MÉXICO

O mastodonte foi um dos maiores animais terrestres vivos da Terra durante a Idade do Gelo, variando da Beríngia (atual Alasca e Yukon) a leste da Nova Escócia e ao sul do México central. Eles eram principalmente navegadores, vivendo em ambientes pantanosos, alimentando-se de arbustos e galhos de árvores baixas, e ocupavam um habitat muito diferente de seus primos distantes, os icônicos mamutes lanosos da Idade do Gelo, que perambulavam por campos abertos e tundra.

"Esse estudo representa várias novidades, incluindo nosso trabalho com o mastodonte do Pacífico. Ele também levanta muitas questões novas. Por exemplo, como essas espécies distantes de mastodonte interagiram em Alberta - elas competiram por recursos ou cruzaram, como nosso laboratório já demonstrou com os mamutes?", diz o autor principal Emil Karpinski, ex-aluno de pós-graduação do McMaster Ancient DNA Centre e atual pesquisador do Departamento de Genética da Harvard Medical School.

Essas novas descobertas, combinadas com as publicadas em um estudo de 2020 pela mesma equipe, oferecem um quadro muito mais completo de como os mastodontes se moveram e se diversificaram pela América do Norte, ajudando os conservacionistas de hoje a se prepararem para um aquecimento constante das espécies migratórias do Ártico e do norte, dizem os pesquisadores.