Métodos genéticos de Barcoding e Metabarcoding como ferramentas para conservação de elasmobrânquios (Pisces: Chondrichthyes)

Abstract

Os impactos humanos, como a crise climática, a poluição do mar e a sobre-pesca, têm esgotado os recursos do ecossistema marinho. Nesse contexto, os elasmobrânquios estão na linha de frente dos principais problemas marinhos, pois estão em declínio, são sobre-explorados e vulneráveis à crise climática bem como os seus efeitos em cascata. Assim, para monitorar as pressões antrópicas, técnicas moleculares podem ser utilizadas. Desta forma, o DNA Barcoding e Metabarcoding são ferramentas adequadas para entender aspectos biológicos das espécies importantes para a conservação. Aqui, aplicamos a capacidade de resolução taxonômica dessas duas técnicas para investigar a diversidade genética de peixes - em especial elasmobrânquios – e seus desafios de conservação. Por exemplo, os elasmobrânquios que são amplamente comercializados sob o nome generalista de “cação” no Brasil; a base da biodiversidade de peixes do Arquipélago de São Pedro e São Paulo; além das promessas e barreiras de um modelo para monitorar a biodiversidade de elasmobrânquios a partir de vestígios de DNA. Foi comprovado, por meio de marcadores moleculares, que não existe um padrão fixo na comercialização da carne de tubarão com o nome “cação” no Brasil. Praticamente todas as espécies de elasmobrânquios podem ser vendidas usando esse nome. Além disso, a distância genética entre as sequências COI de peixes de São Pedro e São Paulo revelaram que o arquipélago é um reservatório de biodiversidade. Devido a isso, sua proteção deve ser aprimorada e monitorada com abordagens científicas, como o Metabarcoding. Além disso, foi demonstrado na prática que o Metabarcoding de elasmobrânquios é uma ferramenta de conservação útil; no entanto, alguns ajustes são necessários para as estratégias de amostragem e sequenciamento. Em conclusão, a atual situação ameaçadora dos elasmobrânquios poderia ser auxiliada pelo uso de metodologias de DNA Barcoding e Metabarcoding que já foram confirmadas serem efetivamente aplicáveis a essas espécies.

Human impacts such as the climate crisis, pollution of the sea, and overfishing have been depleting marine ecosystem resources. In such a context, elasmobranchs are on the frontline of the main marine issues, as they are in decline, over-exploited, and vulnerable to the climate crisis and its cascading effects. So, in order to monitor the anthropogenic pressures, molecular techniques can be used. In this way, the DNA Barcoding and Metabarcoding are reliable tools to understand aspects of species biology important to conservation. Here, we applied the capacity of taxonomic resolution of those two techniques to investigate the genetic diversity of fishes - in special elasmobranchs – and their conservation challenges. Such as the elasmobranchs that are broadly commercialized under the generalist common name of “cação” in Brazil; the baselines of Saint Peter and Saint Paul Archipelago’s fish biodiversity; besides the promises and barriers of a model to monitor elasmobranch biodiversity from DNA traces. It was proven, by using molecular markers, that there is no fixed pattern when selling shark meat under the “cação” name in Brazil. Virtually any elasmobranch species can be sold using this name. Also, the genetic distance among fish COI sequences from Saint Peter and Saint Paul revealed that the archipelago is a reservoir of biodiversity. Due to this, its protection should be enhanced and be well monitored with science-based approaches such as DNA Metabarcoding. Moreover, it was demonstrated in practice that elasmobranch Metabarcoding is a useful conservation tool; however, some adjustments are necessary to the sampling and sequencing strategies. In conclusion, the current threatening situation of elasmobranchs could be aided by the use of Barcoding and Metabarcoding methodologies that already have been confirmed to be effectively applicable to those species.