Genética da conservação e ecologia molecular de onças-pintadas (Panthera onca, Felidae)

Abstract

Com o objetivo de realizar estratégias eficientes de manejo e conservação para a onça-pintada (Panthera onca), estudos ecológicos vêm sendo realizados em diferentes áreas ao longo de sua distribuição geográfica. No entanto, análises moleculares complementares a estas abordagens ecológicas são necessárias para garantir a viabilidade deste felídeo a longo prazo. Desta maneira, os estudos aqui apresentados tiveram por finalidade desenvolver metodologias para auxiliar estudos genéticos e ecológicos extremamente necessários para a conservação desta espécie, assim como embasar estudos populacionais com uma perspectiva genético-molecular. No primeiro capítulo, devido à enorme dificuldade de se obter amostras biológicas deste felídeo, foi desenvolvida uma abordagem baseada no sequenciamento de um segmento curto de um gene (ATP6) do DNA mitocondrial para identificar de maneira rigorosa amostras fecais de onça-pintada coletadas em campo. Os resultados indicaram a importância de se utilizar um método molecular para a identificação correta de amostras fecais coletadas em campo. No segundo capítulo foi demonstrado que é possível identificar a coloração de onças-pintadas a partir de DNA fecal, através da genotipagem molecular do polimorfismo envolvido no padrão de coloração desta espécie. Embora indivíduos melânicos de onça-pintada sejam relativamente comuns em algumas áreas da sua distribuição, até o momento, nenhum estudo científico envolvendo esta característica foi realizado com populações naturais desta espécie. O uso de amostragem não-invasiva possivelmente é uma das únicas maneiras para estudar diretamente populações de onça-pintada que apresentam esta característica. No terceiro capítulo foi realizado o primeiro estudo envolvendo estruturação e conectividade de populações naturais deste felídeo em uma escala regional. O estudo abrangeu as populações remanescentes de onça-pintada da Ecorregião do Alto Rio Paraná, contida na Mata Atlântica de Interior. Os resultados indicaram perda de variabilidade genética em populações recentemente isoladas e uma considerável diferenciação entre os fragmentos, sugerindo forte efeito da deriva genética, por sua vez induzida pelo pequeno tamanho efetivo em cada área e o crescente isolamento entre as mesmas. Ao mesmo tempo, análises genéticas identificaram evidência de conexão demográfica recente entre áreas, sugerindo que este processo natural de conectividade deve ser mantido para garantir a viabilidade destas populações em longo prazo. Os resultados serão integrados ao plano de manejo que vem sendo desenvolvido para este felídeo no Alto Rio Paraná, subsidiando a elaboração e efetivação de esforços urgentes para a conservação desta espécie nesta ecorregião.

Several ecological studies have been conducted aiming to aid in the design of effective management and conservation strategies for the jaguar (Panthera onca) in different areas throughout its geographic distribution. However, molecular analyses complementary to these ecological approaches are necessary to ensure that these strategies secure the long term viability of this felid. The studies presented here aimed to develop methodologies that aid in ecological and genetic studies focusing on the jaguar, which are essential to the conservation of this species, as well as to serve as a basis for in-depth populational analyses employing a molecular genetic perspective. In the first chapter, due to the enormous difficulty in obtaining biological samples of this felid, an approach based on the sequencing of a short segment of a mitochondrial DNA gene (ATP6) was developed to accurately identify jaguar faecal samples collected in the field. The results of this study indicated the importance of using a molecular method for the correct identification of faecal samples. In the second chapter, we demonstrated that it is possible to reliably identify the color of a jaguar from faecal DNA by genotyping the molecular polymorphism involved in this coloration variant. Although melanistic individuals are relatively common in some areas of their distribution, so far no scientific study has been conducted addressing this phenotype in the wild. The use of non-invasive sampling is likely one of the few approaches to study natural populations of jaguars exhibiting this characteristic. The third chapter contains the first study involving the structure and connectivity of natural jaguar populations on a regional scale. The study included remnant jaguar populations of the Upper Paraná Atlantic Forest Ecoregion. The results indicated loss of genetic variability in recently isolated populations and considerable genetic differentiation among fragments, suggesting strong effects of genetic drift induced by the small effective size in each area and increasing isolation among them. At the same time, genetic analyses identified clear evidence of recent demographic connectivity between areas, indicating that gene flow among them should be maintained to ensure the long term viability of these populations. The results will be integrated into the management plan that is being developed for this felid in the Upper Paraná Atlantic Forest, supplying data that is important for the development and implementation of urgent efforts to conserve this species in this ecoregion.