Uma importante análise genómica está a mudar a compreensão dos cientistas sobre a evolução dos coalas. A pesquisa mostra que os coalas (Phascolarctos grayus) sofreu um grave declínio populacional há cerca de 100.000 anos, muito antes de os humanos chegarem à Austrália.
Cada coala vivo hoje parece descender de uma única população ancestral que passou por mudanças ambientais dramáticas, incluindo intensas eras glaciais.
No entanto, os coalas de hoje enfrentam uma combinação diferente de perigos. Isso inclui caça, desmatamento em grande escala, incêndios florestais e doenças.
Pesquisadores da Universidade de Sydney e da Texas A&M University conduziram um estudo que desafia pesquisas anteriores que sugeriam que o número de coalas diminuiu somente depois que os humanos chegaram à Austrália. As descobertas foram anunciadas em Biologia Molecular e Evoluçãopublicado pela Oxford University Press.
“O estudo reescreve a linha do tempo da história genética do coala na Austrália”, diz o estudante Toby Kovacs, que liderou o estudo.
“Ao calcular a taxa de mutação das populações modernas de coalas, podemos estimar e construir uma escala genética que remonta a 100 mil anos atrás para obter informações sobre a diversidade genética e o tamanho das antigas populações de coalas”.
DNA de coala revela história oculta da população
O registo fóssil é demasiado limitado para mostrar exatamente quantos coalas viviam na Austrália há 100 mil anos, disse Kovacs. Os dados genómicos podem ajudar a preencher estas lacunas, preservando pistas sobre os tamanhos populacionais anteriores e as mudanças na diversidade genética.
“As análises do genoma mostram que as populações de coalas diminuíram significativamente no passado devido às alterações climáticas e à perda de habitat. Quando as condições ambientais melhoraram, as suas populações recuperaram e expandiram-se por grande parte do leste da Austrália.”
“É importante deixar claro que muitas das ameaças que as populações de coalas enfrentam hoje são causadas pelo homem, incluindo a perda de habitat e a caça”.
Ao estudar como os coalas responderam aos declínios anteriores e às recuperações populacionais, os cientistas podem desenvolver melhores estratégias de conservação para proteger as espécies hoje.
Como os pesquisadores reconstruíram a evolução do coala
Para reconstruir a história genética do coala, os cientistas concentraram-se na taxa de mutações da espécie no seu genoma (a informação genética do corpo).
Novas mutações (alterações genéticas) aparecem naturalmente no genoma sempre que um organismo se reproduz. A taxa de mutação mostra quantas dessas mudanças ocorrem em cada geração. As taxas variam de acordo com a espécie, com alguns animais acumulando alterações genéticas mais rapidamente do que outros.
A equipe sequenciou os genomas dos quatro pais e dos descendentes e contou as novas mutações que surgiram. Isto permitiu-lhes calcular a taxa de mutação exata dos coalas, que era cerca de metade da taxa de mutação nos humanos.
Os pesquisadores então aplicaram a taxa recém-medida a 457 genomas de coalas. Isto deu-lhes uma forma mais precisa de acompanhar como as populações de coalas se expandiram, contraíram e divergiram ao longo de milhares de anos.
O trabalho representa a primeira estimativa direta das taxas de mutação para coalas ou qualquer membro da ordem marsupial Diprotodontia, que também inclui wombats, cangurus e gambás.
Pesquisas anteriores concluíram que as populações de coalas diminuíram depois que os humanos modernos chegaram à Austrália, há cerca de 65 mil anos. Estas estimativas, no entanto, basearam-se em taxas de mutação obtidas de mamíferos distantemente relacionados, como humanos e ratos.
Coalas desapareceram antes dos humanos aparecerem
Uma nova análise mostra que um grande declínio na população de coalas começou há cerca de 100 mil anos. Seus números atingiram então um gargalo genético crítico há quase 60 mil anos.
Este colapso coincidiu com um período de grande perturbação ambiental durante a última Idade do Gelo do Pleistoceno Superior. Os atrasos no tempo diminuem muito antes do contato humano.
No Paleógeno (23-66 milhões de anos atrás), a área de terra que eventualmente se tornou a Austrália era coberta por florestas úmidas. As condições mudaram dramaticamente durante o Mioceno (5-23 milhões de anos atrás), quando a placa tectônica australiana se moveu para o norte.
Durante o Pleistoceno (2,5 milhões a 11.700 anos atrás), a Austrália alternou repetidamente entre eras glaciais, caracterizadas por condições frias e secas, e períodos interglaciais, caracterizados por condições mais quentes e úmidas. Estes ciclos têm mudado constantemente o continente, tornando as suas paisagens mais secas e cada vez mais vulneráveis ao fogo.
Cerca de 70.000 anos atrás, a planície de Nullarbor em expansão criou uma vasta região de matagal semi-árido. Isso reduziu a quantidade de habitat adequado para coalas e dividiu as populações no leste e no oeste da Austrália.
A população ocidental de coalas acabou desaparecendo. Uma pequena população no leste conseguiu sobreviver às condições glaciais mais adversas.
Uma pequena população recuperou a espécie
As condições melhoraram durante o atual período interglacial, permitindo a expansão da população oriental existente. Entre 16.500 e 6.000 anos atrás, dividiu-se em cinco populações geneticamente distintas.
Esses grupos eventualmente deram origem às populações de coalas hoje encontradas ao longo da costa leste da Austrália.
“Tendo em conta estes resultados, estamos agora interessados em saber se outras espécies australianas, incluindo os parentes mais próximos da extinta megafauna, também sofreram declínios populacionais antes da chegada dos humanos”, diz Kovacs.
A taxa de mutação recentemente calculada não apenas esclarece o passado antigo do coala. Os cientistas também podem usá-lo para estudar mudanças recentes no tamanho da população e melhorar o planejamento atual de conservação.
Estimativas das gerações recentes de coalas mostram que as populações em Queensland e Nova Gales do Sul continuam a diminuir. Em contraste, a população em Victoria parece estar a recuperar.
A partir de 2022, os coalas estão oficialmente listados como ameaçados de extinção em Queensland, Nova Gales do Sul e no Território da Capital Australiana.
Estudos genômicos podem orientar a conservação
Kovacs afirma: “Compreender se as populações de coalas estão a diminuir ajuda os conservacionistas a agir precocemente, antes que as populações percam a diversidade genética e enfrentem um risco aumentado de endogamia.
“Os coalas experimentaram grandes declínios populacionais no passado, quando o clima mudou e o habitat adequado desapareceu. Os coalas sobreviventes estão novamente experimentando declínios semelhantes, mas desta vez devido a desmatamentos humanos, incêndios florestais, caça e doenças.”
“A nossa equipa está a construir um enorme recurso genómico para os coalas, mas para compreender completamente o que estes conjuntos de dados nos podem dizer, também precisamos de saber com que rapidez ocorrem novas mudanças genéticas na espécie”, diz Kovacs.
“Estimar as taxas de mutação melhora a nossa capacidade de reconstruir a história da população de coalas, compreender a sua capacidade de adaptação e tomar decisões de conservação mais informadas no futuro.”
