Compreender os microbiomas animais e ambientais pode ser a chave para a reintrodução bem-sucedida de animais em cativeiro na natureza
Todos os dias, os visitantes do Zoológico Nacional e do Instituto de Biologia da Conservação do Smithsonian podem ver um dos animais mais ameaçados de extinção da América do Norte: o lobo vermelho. Embora já tenham vagado abundantemente pelos Estados Unidos, o número de lobos vermelhos diminuiu tanto que apenas cerca de 270 indivíduos permanecem em zoológicos, centros de vida selvagem e uma população selvagem. Os cientistas esperam que os lobos do zoológico sejam eventualmente libertados para ajudar a aumentar as populações das espécies criticamente ameaçadas. Antes de serem soltos, no entanto, os lobos do zoológico têm alguns problemas de estômago para resolver primeiro.
“Muitos dos lobos em cativeiro apresentam distúrbios inflamatórios intestinais ou algum tipo de desconforto gastrointestinal que acreditamos ser em parte devido à dieta que estão sendo alimentados”, disse Carly Muletz Wolz, ecologista molecular do zoológico. “Suas probabilidades de sucesso seriam menores do que as de um indivíduo saudável.”
Uma maneira pela qual Muletz Wolz está tentando ajudar os lobos é consertando os micróbios em suas entranhas. Tal como temos os nossos próprios microbiomas – comunidades de bactérias, fungos e outros microrganismos que vivem dentro e à nossa volta – o mesmo acontece com os animais. Cada espécie microbiana existe para desempenhar uma função específica, quer viva no intestino e nos ajude a digerir os alimentos, quer viva na boca e nos proteja de patógenos nocivos. Embora o microbioma intestinal humano tenha recebido muita atenção da investigação, um foco semelhante nos microbiomas animais está apenas a emergir e poderá ajudar os cientistas a aperfeiçoar os métodos de conservação. Ao observar como os microbiomas animais respondem e mudam a diferentes condições ambientais, e observando quais micróbios constituem os microbiomas de animais saudáveis, os investigadores esperam obter uma imagem melhor não apenas da saúde de um indivíduo, mas também da saúde do ecossistema.
Uma das aplicações deste novo campo de investigação é ajudar os animais criados em cativeiro, como os lobos vermelhos do jardim zoológico, a estarem prontos para serem libertados na natureza, como parte dos esforços de conservação. Muletz Wolz e seus colegas estão analisando amostras fecais de lobos vermelhos selvagens e comparando seus microbiomas intestinais com os dos lobos do zoológico para tentar descobrir como seria um microbioma saudável e de onde ele poderia vir.
A dieta é um contribuinte potencial para o microbioma de um animal, mas pode não ser toda a história. Os lobos cativos no zoológico têm uma variedade de dietas – ração completa, uma combinação de ração/carcaça e carcaça completa – mas pesquisa inicial mostra que mesmo os lobos em cativeiro que comiam uma dieta de carcaça completa ainda não tinham uma composição microbiana semelhante à dos lobos selvagens. Alguns aspectos do cuidado humano poderiam introduzir micróbios que influenciam a incidência de distúrbios inflamatórios intestinais. Usando esta informação e a investigação em curso sobre o papel potencial do stress no microbioma, Muletz Wolz espera ajudar estes lobos a chegar a um estado microbiano que seria considerado saudável e semelhante ao dos lobos selvagens. A abordagem pode incluir a mudança das suas dietas e padrões de cuidados para garantir que estes lobos tenham as maiores probabilidades de sobrevivência e sucesso – não apenas em cativeiro, mas também na natureza.
“Animais saudáveis fazem bebês”, disse ela. “Animais insalubres, não.”
Ter uma compreensão básica das populações microbianas em indivíduos selvagens e saudáveis é importante para compreender como os microbiomas mudam em resposta às mudanças na dieta e na temperatura, entre outros fatores. Bethan Littleford-Colquhoun, investigador da Universidade Brown, investigou isto com coalas na Austrália e descobriu que mesmo esta diversidade microbiana de base varia entre paisagens, com populações em diferentes áreas em espécies que comem dietas semelhantes. “O que pensamos ser uma metapopulação muito mais fragmentada”, disse ela.
Acompanhar esta variação microbiana em espécies – especialmente as vulneráveis, como o coala – ao longo de uma paisagem é importante para compreender como os factores ambientais podem causar flutuações no microbioma. Littleford-Colquhoun está investigando isso em seu último projeto com espécies com cascos – chamadas ungulados – em Yellowstone, onde observará como os microbiomas dessas espécies flutuam durante a migração e estudará como o acesso aos recursos alimentares afeta a composição microbiana nesses animais. Ela espera que a incorporação da pesquisa microbiana na conservação inspire novas ideias sobre a melhor forma de ajudar as espécies necessitadas.
“Acho que estamos lentamente começando a perceber que precisamos ir além de algumas das estratégias de conservação que temos atualmente”, disse ela. “Para mim, o microbioma é um ator fundamental nisso.”
Outros biólogos conservacionistas concordam. Samantha Fontaine, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Nevada, em Reno, diz que a conservação precisa considerar todos os micróbios que atuam nos ecossistemas em que esses animais vivem, e não apenas as próprias espécies animais. Seu trabalho com sapos investigou como o microbioma desempenha um papel em ajudá-los a se adaptarem às mudanças de temperatura. Ela descobriu que os girinos criados em águas com baixa diversidade microbiana tiveram pior desempenho quando submetidos a aumentos de temperatura do que os girinos criados em águas de lagoas com quantidades normais de diversidade microbiana. Perder o acesso a esta diversidade microbiana, como a extinção de micróbios ou uma mudança nos micróbios no habitat, pode significar que os animais que dependem destas comunidades microbianas podem não ser capazes de responder tão bem ao calor induzido pelas alterações climáticas.
“Também pode ser muito importante incluir micróbios quando fazemos conservação no campo”, disse Fontaine. “Qual é o microbioma natural não apenas dos animais que vivem lá, mas do local, e como podemos conservar isso como parte do ecossistema?”
Brian Trevelline, professor assistente da Kent State University, pesquisa como fatores antropogênicos, como a poluição, afetam os microbiomas aviários. Ele está trabalhando para envolver e entusiasmar os estudantes com os microbiomas da vida selvagem, mas alerta que os cientistas ainda precisam fazer mais pesquisas e coletar mais dados antes de tomar grandes decisões sobre conservação. Trevelline também incentiva os cientistas a manterem a conservação das espécies como prioridade.
“Se pudermos fazer pesquisas sobre microbiomas para entender como os micróbios afetam os resultados da conservação, sem perturbar (a conservação), é isso que queremos”, disse ele. “O que não queremos é transformar esses animais ameaçados de extinção em animais experimentais.”
