Pesquisadores do Instituto Butantan concluíram o mais completo sequenciamento genético da jararaca-ilhoa (Bothrops insularis), serpente endêmica do Brasil encontrada exclusivamente na Ilha da Queimada Grande, litoral de São Paulo. O estudo detalhou os genes responsáveis pela produção da peçonha e ajuda a compreender a evolução do veneno em uma das cobras mais raras do país.
Sequenciamento em nível cromossômico
O trabalho, liderado pelo pesquisador Inácio Junqueira de Azevedo, diretor do Laboratório de Toxinologia Aplicada (LETA) do Instituto Butantan, utilizou tecnologias de última geração para obter o genoma em nível cromossômico. "O sequenciamento genômico em nível cromossomal é obtido por tecnologias de última geração, como a técnica HiC (High-throughput Chromosome Conformation Capture) que mapeia posições adjacentes na sequência de DNA de cada cromossomo", explicou Azevedo. "Com isso, as sequências de DNA obtidas no sequenciamento convencional podem ser ordenadas de forma a reconstituir toda a extensão dos cromossomos. Isso é importante para ter uma visão mais macro do genoma, entendendo, por exemplo, em que cromossomos os genes de interesse estão localizados, em que posições desse cromossomo eles estão, quais são os genes vizinhos, se há elementos reguladores próximos."
Arquitetura genética do veneno
O foco do estudo foi compreender a "arquitetura genética" do veneno da jararaca-ilhoa. Após sequenciar todo o genoma, os pesquisadores concentraram a análise nos genes relacionados às toxinas e proteínas envolvidas na produção da peçonha. Isso permitiu estabelecer uma base para entender como esses genes se comportam em diferentes espécies do gênero Bothrops, que inclui jararacas, jararacuçus e urutus, totalizando 48 espécies. Especialmente, foi possível identificar diferenças em relação à jararaca continental (Bothrops jararaca), considerada espécie irmã.
O estudo indica que, ao longo do tempo, o veneno da jararaca-ilhoa, isolada na Ilha da Queimada Grande, está se diferenciando do veneno das jararacas continentais. "O estudo indica fortemente que alguns componentes de veneno estão se diferenciando mediante a seleção natural. Mas não são mudanças grandes. O veneno, em termos gerais, é muito semelhante ao veneno das jararacas do continente. Mas ocorreram pequenas trocas nos aminoácidos das toxinas do veneno que não seriam esperadas ao acaso ou por fatores neutros. Parece haver alguma força (pressão seletiva) levando essas moléculas a evoluírem gradativamente", comentou Azevedo.
Isolamento na 'Ilha das Cobras'
Essa pequena diferenciação pode ter ocorrido devido ao isolamento da espécie na ilha, que aconteceu após a elevação do nível do mar causada por alterações climáticas naturais no passado. Uma corrente de pesquisadores defende que, nos últimos 50 mil a 60 mil anos, ocorreram diferentes episódios de isolamento e reconexão entre populações continentais e insulares de jararacas. Nesse cenário, não teria ocorrido um único evento de isolamento, mas um processo gradual, com intercâmbio genético entre as populações. Essa hipótese é compatível com períodos de elevação e recuo do nível do mar, que restabeleceram temporariamente áreas de Mata Atlântica entre a atual Ilha da Queimada Grande e a Serra do Mar, permitindo a circulação das serpentes.
Há cerca de 15 mil anos, teria ocorrido o isolamento definitivo da ilha. Seja por um processo gradual ou por um único evento, essa hipótese é considerada mais provável do que uma eventual chegada das serpentes à ilha por deriva marítima.
Dieta e adaptações
Ainda não é possível afirmar quais fatores da Ilha da Queimada Grande levaram às alterações observadas nos genes do veneno. No entanto, a dieta disponível no local — composta principalmente por aves na fase adulta da serpente — está entre as principais hipóteses. As mudanças climáticas mais recentes, associadas à ação humana, também podem estar alterando a disponibilidade e a diversidade de aves na ilha. Segundo os pesquisadores, essas alterações provavelmente ainda não resultaram em mudanças genéticas estabelecidas na população, tema que deverá ser investigado em estudos futuros.
"Há estudos mais antigos que fornecem evidências de uma eficiência maior de componentes do veneno da ilhoa sobre alguns processos fisiológicos de aves. Mas o fato é que tanto o veneno da ilhoa quanto o da jararaca continental são altamente eficientes em matar tanto aves como roedores. E nossos dados apontam que a diferença de composição dos dois venenos é muito pequena. Por outro lado, há questões comportamentais para além do veneno. O fato de, diferentemente da espécie continental, ela subir em árvores e também manter a presa na boca após o bote, certamente indicam que a jararaca-ilhoa esteja bem adaptada a esse tipo de predação", explicou Azevedo.
Veneno da jararaca-ilhoa
O veneno da jararaca-ilhoa atua principalmente sobre o sistema circulatório. É rico em enzimas que provocam hemorragias graves, distúrbios na coagulação sanguínea e queda de pressão arterial. Como a espécie se alimenta predominantemente de aves, o veneno evoluiu para agir rapidamente e imobilizar a presa.
Isolada em um pequeno território coberto pela Mata Atlântica, a jararaca-ilhoa desenvolveu hábitos alimentares adaptados ao ambiente insular. Ela caça principalmente nas árvores, capturando aves que utilizam a ilha durante as migrações. Apesar do hábito arborícola, também pode ser encontrada no chão da floresta em diferentes épocas do ano. A maior permanência na vegetação também parece ter influenciado sua evolução. A espécie é menor e mais leve que a jararaca continental, possui cauda mais longa e adaptada para se prender aos galhos, além de apresentar a ponta escura, característica que pode ser utilizada para imitar larvas de insetos e atrair presas. A cabeça é maior e as presas são menores quando comparadas às da jararaca continental.
