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Erosão Genética

Biodiversidade e Biosseguraça

A diversidade biológica ou biodiversidade significa a variabilidade dos organismos vivos, presentes em todos os ecossistemas. Inclui a variabilidade genética em uma mesma espécie, a diversidade entre espécies e as diferentes comunidades de organismos e seus complexos ecológicos. A biodiversidade é vasta, complexa e pouco conhecida, sendo geralmente avaliada com base na riqueza de espécies dos ecossistemas. O número de espécies conhecidas encontra-se na faixa de 1,7 milhões, enquanto o número de espécies existentes é estimado em 13 milhões. Os grupos de organismos mais ricos em espécies são os microrganismos e os insetos. Os microrganismos possuem o mais rico repertório de diversidade genética e metabólica existente na natureza.

A avaliação da biodiversidade deve considerar o papel ecológico das espécies na estrutura das comunidades, a estimativa de abundância relativa de cada espécie e adicionalmente outros dados como a representatividade na escala evolutiva, o endemismo, centros de origem e diversidade das espécies.

A biodiversidade é mais elevada, em áreas tropicais, decrescendo com o aumento de latitude e altitude, sendo mais expressiva em regiões chuvosas. As florestas tropicais úmidas cobrem 7% da superfície do globo e podem abrigar a maioria das espécies existentes. Outras áreas de grande diversidade incluem os recifes de corais e regiões de clima mediterrâneo. O Brasil encontra-se entre os 12 países detentores de megadiversidade, com aproximadamente 20% das espécies do planeta. Possui o maior número de espécies de plantas e anfíbios. É um dos paises mais ricos em pássaros, répteis e mamíferos.

Biodiversidade e Biossegurança

Os recursos genéticos adquiriram granderelevância depois da Engenharia Genética, que permitiu a inserção de genes provenientes de espécies não aparentadas, originando os organismos geneticamente modificados (OGMs). Estes podem oferecer uma multiplicidade de aplicações e benefícios, existindo em contrapartida, o potencial para efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente. A utilização de OGMs é precedida de avaliação de risco, efetuada caso a caso. A preocupação com a Biossegurança esta inserida em acordos internacionais, como a Agenda 21 e a Convenção da Diversidade Biológica (CBD) (UNCED, 1992). A CBD reconhece a soberania dos países sobre os seus recursos genéticos e preconiza a distribuição justa e eqüitativa de benefícios entre os detentores da biodiversidade e os geradores de tecnologias. O Brasil possui legislação de Biossegurança (Lei no 8.974 de 05/01/1995 e Medida Provisória 2.137 de 28/12 2000), estabelecendo a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), para assessorar o governo em atividades que envolvem OGMs e derivados.

Biossegurança e Avaliação de Risco

As questões de Biossegurança saíram do âmbito técnico-científico gerando um debate polarizado entre os grupos que apóiam a Biotecnologia e aqueles radicalmente contrários. A maior controvérsia está centrada na segurança de plantas e alimentos transgênicos. Adicionalmente, outros avanços científicos como a clonagem, os testes genéticos e a terapia gênica têm estimulado questionamentos éticos. Apesar da polêmica, o desenvolvimento da agrobiotecnologia tem sido exponencial. Globalmente, no ano 2000, foram plantados 44 milhões de hectares de cultivos transgênicos. No Brasil, as plantas transgênicas estão sendo avaliadas em experimentos de campo, com exceção da soja resistente a glifosato que está em processo para comercialização.

Os OGMs são organismos vivos com capacidade para reprodução, dispersão e evolução biológica no ambiente, gerando questões de segurança diferentes dos produtos de outras tecnologias. Os danos ecológicos decorrentes da introdução de espécies exóticas no ambiente servem de alerta para os transgênicos. Ao adquirir novas características genéticas um organismo pode mudar seu comportamento e causar impactos ambientais adversos. A avaliação de risco de OGMs inclui informações sobre o grau de risco do organismo parental, as características dos genes inseridos, o fenótipo do OGM resultante e as características do ambiente receptor, entre outros dados.
Impactos ambientais de OGMs - Os principais impactos associados à liberação de OGMs no ambiente são: fluxo gênico, aumento de competitividade (weedness), impactos em organismos não alvo, desenvolvimento de resistência, erosão genética e efeitos nos ecossistemas.

Fluxo gênico - A possibilidade de fluxo gênico do OGM para espécies sexualmente compatíveis é uma questão fundamental na avaliação de risco ambiental, particularmente nas proximidades dos centros de origem e de diversidade das espécies cultivadas. A formação de híbridos entre plantas transgênicas e seus parentes silvestres é bem documentada A probabilidade de fluxo gênico depende dos processos de reprodução da planta, dos mecanismos de dispersão de pólen e de sementes e do ambiente de liberação. Os seguintes procedimentos minimizam o fluxo gênico: o isolamento espacial ou temporal, em relação a espécies sexualmente compatíveis, a retirada de florescências das plantas, o uso de plantas macho estéril, o uso de bordaduras, os procedimentos adequados de descarte e o monitoramento pós-colheita. A introgressão de genes oriundos de OGMs, em espécies silvestres, pode afetar a conservação da biodiversidade. No Brasil, existem espécies silvestres de cultivos importantes como o algodão, o arroz, a batata e a mandioca.

A transferência gênica pode ocorrer em organismos procariontes, de forma horizontal, através dos processos de conjugação, transdução e transformação. Embora os genes de origem bacteriana sejam comuns nas plantas transgênicas, a transformação de bactérias com DNA de plantas, quando detectável, ocorre em baixa freqüência. A disseminação de genes de resistência aos antibióticos presentes em plantas transgênicas representa um risco pouco significativo na ausência de pressão seletiva.

Aumento de competitividade (weedness) - As modificações genéticas introduzidas nos OGMs podem alterar sua capacidade de competição em relação ao organismo parental. Hibridações entre plantas transgênicas e espécies aparentadas podem disseminar genes de resistência a herbicidas. O aumento de área cultivada com OGMs favorece o aparecimento de plantas daninhas com tolerância múltipla a herbicidas, podendo resultar em novos OGMs mais competitivos nos agroecossistemas.

Impactos em organismos não alvo - As plantas que expressam endotoxinas provenientes de Bacillus thuringiensis atuam como biopesticidas. As chamadas toxinas Bt, codificadas pelos genes cry, podem ser usadas para controle de insetos das ordens Lepdóptera, Coleóptera e Díptera. A expressão na planta de toxinas Bt pode alterar direta ou indiretamente as populações de espécies não alvo. Os efeitos dessas toxinas nos insetos dependem da susceptibilidade das espécies e da concentração da toxina contida nos tecidos da planta. Experimentos de laboratório mostraram impactos adversos nas larvas de borboletas monarcas pela ingestão de pólen de milho Bt. Dados recentes, obtidos em condição de campo, confirmaram o efeito larvicida de pólen de milho Bt. Algumas plantas transgênicas podem afetar a diversidade microbiana associada as raízes, interferindo na fertilidade do solo.

Desenvolvimento de resistência - O uso de biopesticidas favorece o desenvolvimento de resistência na população alvo. A resistência múltipla a diferentes toxinas Bt foi recentemente detectada em insetos. O manejo de resistência recomenda a estratégia que combina alta dose de exposição à toxina e o plantio de refúgios, áreas adjacentes com plantas não transgênicas para manutenção de populações de insetos sensíveis.

Erosão Genética - O número de espécies usadas na alimentação humana é relativamente pequeno, em relação às plantas comestíveis. A agricultura convencional concentrou esse número, selecionando os cultivares mais produtivos. A expansão da biotecnologia agrícola sinaliza uma tendência maior para a redução da diversidade genética, aumentando a vulnerabilidade da agricultura.

OGMs e os ecossistemas - Os efeitos ecológicos de OGMs devem ser avaliados com base em conhecimentos sobre a estrutura, os processos e a persistência dos ecossistemas afetados. Interações diretas e indiretas do OGM com outros organismos no ambiente devem ser consideradas durante a avaliação de risco. Grandes áreas cultivadas com plantas Bt, por exemplo, podem reduzir significativamente a população de insetos, afetar pássaros, predadores e inimigos naturais das pragas.

O processo de avaliação dos impactos ambientais de OGMs tem limitações. A complexidade dos diferentes ecossistemas dificulta a previsão de efeitos de longo prazo. A Engenharia Genética é um instrumento poderoso, justificando a constante avaliação sobre a Biossegurança. Os avanços científicos sobre os processos naturais e o aperfeiçoamento de estratégias de manejo de risco, podem estimular o uso sustentável da biotecnologia, preservando a biodiversidade, o meio ambiente e a saúde humana.

Fonte: www.anbio.org.br

Erosão Genética

Biodiversidade: Prospecção e preservação

Atividades humanas já causaram a destruição de mais do que um terço das florestas mundiais e da maioria dos campos. A espécie humana se apropria de cerca de 40% da energia solar capturada no processo fotossintetizante das plantas. Nas poucas plantas e animais que se têm conhecimento, as taxas de extinção superam 10 a 100 vezes os valores de extinções de fundo (extinções de cunho natural).

Biodiversidade refere a variedade e variabilidade existente em diversas categorias como genes, espécies e ecossistemas. Diversidade genética refere-se a variabilidade dentro da espécie, podendo ser medida através da variação genética em determinada população. Diversidade de espécies refere-se a riqueza de espécies encontrada em escala local, regional ou global. Diversidade taxonômica refere-se a variedade de organsimos de um nivel taxonômico acima de espécie (gênero, família, ordem etc.) em determinada região. Diversidade de interações refere-se a grupos de diversas espécies que coexistem interagindo troficamente ou através de outros processos bióticos como a polinização e a competição. Diversidade de ecossistemas se refere a comunidade de organismos e ambiente físico interagindo como uma unidade ecológica. Nestes dois últimos níveis ( interações e ecossistemas), preservação não significa manter somente uma assembléia de espécies, mas também padrões e processos nas mais diversas escalas (Jonhson,1995).

Como o conceito de biodiversidade é abrangente e deveras complexo, prioridades devem ser utilizadas para que as iniciativas e fundos aplicados não se diluam, bem como seus resultados. Países industrializados, na sua maioria pobres em espécies e habitats naturais, defendem que a importância global da biodiversidade faz desta um patrimônio da humanidade, onde todas as nações dividiriam responsabilidades e seus possíveis proventos. Em países em desenvolvimento, na maioria ricos em biodiversidade, governantes usualmente encontram nas espécies, habitats e ecossistemas para obtenção de recursos para o desenvolvimento econômico direto destes (Johnson, 1995).

Apesar da biodiversidade sensu-lato poder ser mantida in situ ou ex-situ (coleções, herbários, zoológicos etc.), é somente através da preservação de áreas naturais que estes recursos se salvaguadarão nos mais amplos aspectos sejam eles naturais (riqueza de espécies, heterogeneidade ambiental e gênica) ou aplicados (alimentação, fármacos e lazer).

Embora a ciência desde Aristóteles ter fragmentado fenômenos complexos tratando-os isoladamente, atualmente devemos caminhar no sentido inverso, aglutinando as diversas áreas do conhecimento. Biodiversidade refere-se a genes, espécies, populações, comunidades e ecossistemas, sendo importante um esforço coordenado na caracterização destes diferentes âmbitos.

Nosso país figura preeminente em todas as listagens de identificação de hot-spots de biodiversidade. As Angiospermas, principal grupo de plantas terrestres e a base majoritária das teias tróficas terrestres, apresentam a maior riqueza de espécies do mundo em nosso país. Comparativamente, o Brasil (55.000 espécies) tem mais espécies do que Indonésia (20.000 espécies, Malásia (15.000 espécies) e Madagascar (10.000 espécies) em conjunto (McNeely et al., 1990). Além da biodiversidade de espécies, os aspectos genéticos e ambientais são sem dúvida destaques de nosso país, que apresenta inúmeros centros de diversidade dos mais diversos grupos e uma imensa heterogeneidade de ambientes.

Crescimento populacional e a perda de biodiversidade

A população humana recentemente ultrapassou o marco de 6 bilhões de habitantes, tendo dobrado nos últimos 40 anos. Suprir a crescente demanda alimentar sem destruir novas áreas naturais tem sido um dos maiores desafios da atualidade. Muito embora o aumento na produtividade não signifique o fim da desnutrição, este constitui um fator que contribui para uma melhoria do futuro da maioria da vasta população mundial.

É amplamente aceito que os sistemas agrícolas dos países em desenvolvimento terão que atender a crescente demanda industrial e agrícola do consumo da população. É estimado que para o arroz, um aumento de 70% da produtividade seja necessário até o ano de 2025 para suprir sua crescente demanda. Tal aumento é tão insustentável como serão os resultados da severa depleção dos recursos naturais mundiais, principalmente nas regiões tropical e subtropical que concentram cerca de 80% da biodiversidade global (Taylor & Fauquet, 2000).

Nos últimos trinta anos as práticas da Revolução Verde têm alcançado um grande aumento nas colheitas de grãos. Nesta estratégia uma combinação de reprodução vegetal, aplicações agroquímicas e irrigação são utilizadas para maximizar as colheitas. Tais práticas já obtiveram aumentos de cerca de 130% nas colheitas em países subdesenvolvidos desde 1970. Graças a estas práticas, a Índia foi capaz de aumentar sua auto-suficiência alimentar, diminuindo as importações e limitando a destruição de habitats naturais (Taylor & Fauquet, 2000).

Cientistas, agrônomos e políticos esperaram por muito tempo uma nova revolução na agricultura que ao mesmo tempo obtivesse incremento na produtividade, mínimo impacto ambiental e estivesse acessível a pequenos produtores. Para muitos a Biotecnologia cumpre com estes objetivos. A transferência de genes entre espécies é sem dúvida um dos mais inovadores aspectos desta tecnologia pois permite o rompimento da barreira entre espécies, sendo este limitado apenas pelo tempo, nossa imaginação e implicações éticas e de biossegurança. Biotecnologia portanto, representa um imenso potencial de ação para o bem-estar da humanidade, desde que os riscos desta nova tecnologia sejam mensurados e controlados.

Plantas Transgênicas: soluções e problemas

Plantas transgênicas representaram um aumento da sua resistência a pragas e doenças, uma elevação nas suas qualidades nutricionais, e se espalharam tão rapidamente que correspondem hoje a 72% do plantio dos EUA e Canadá. Esta primeira geração de transgênicos, desenvolvida para atender os requisitos de países desenvolvidos, vem sendo introduzida em países em desenvolvimento como Argentina, China, México e África do Sul.

Um dos principais problemas desta nova tecnologia consiste na regulação de seus usos potenciais, a quantificação de riscos e as predições dos efeitos do aumento das liberações de plantio sobre a biodiversidade, a estrutura da comunidade, e processos evolutivos. Além disso, monitorar liberações autorizadas é de suma importância na geração e acúmulo de informações (Rogers & Parkes, 1995).

O desenvolvimento da Engenharia Genética e suas respectivas aplicações vem representando um novo agente de risco à biodiversidade, sendo importante a regulamentação e o controle destes avanços em prol da preservação da biodiversidade sensu lato. A precaução quanto a possível depauperação da biodiversidade mostra-se ainda mais importante em países de megadiversidade, dentre os quais o Brasil é expoente.

A avaliação de risco da liberação de Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) tem sido feita de maneira cautelosa pela Comissão Nacional de Biossegurança (CTNBio), seguindo procedimentos que visam evitar ou minimizar conseqüências adversas dos OGMs e seus derivados ao homem e ambiente ( Mendonça-Hagler, 2001).

Comparações dos OGMs com organismos parentais não modificados, análise profunda dos impactos do OGM sobre populações, comunidades e ecossistemas em nível local e regional, modelagem matemática e uso de marcadores moleculares para detecção de possíveis hibridizações são estratégias utilizadas para minimização dos riscos, mas análises continuadas das áreas agrícolas que contenham tais culturas são fundamentais para que os impactos a médio e longo prazo sejam rapidamente identificados e mitigados.

Os principais impactos associados a liberação de OGMs no ambiente incluem: fluxo gênico, aumento de competitividade, impactos em organismos não alvo, desenvolvimento de resistência, erosão genética e impactos ecossistêmicos (Rogers & Parkers, 1995).

Fluxo gênico: A compatibilidade sexual é encontrada entre muitas espécies vegetais com elevado grau de parentesco. Entre estas espécies genes introduzidos por engenharia genética em determinado cultivar, poderiam ser transmitidos através de cruzamentos sucessivos, gerando um aumento da “poluição genética”. A probabilidade de fluxo gênico depende de muitos fatores, como a dinâmica das populações envolvidas, os mecanismos de polinização e dispersão das sementes e o ambiente da liberação. A imposição de mecanismos de isolamento, espaciais ou temporais é fundamental, sendo porém importante o monitoramento de possíveis situações de escape.

Aumento da competitividade: A introdução de transgenes em cultivares podem causar mudanças fenotípicas que aumentem o potencial competitivo destas espécies. O fluxo gênico, com passagem horizontal do trasgene a plantas daninhas, pode consistir em um exemplo de criação de novas pragas com resistência múltipla a herbicidas.

Impactos em organismos não alvo: Plantas transgênicas com genes de resistência a insetos podem causar impactos diretos (ex: deposição de pólen contaminado em plantas naturais com depleção de seus fitófagos) ou indiretos (ex: diminuição de parasitóides ou outros agentes de controle biológico das pragas) em populações em insetos não-alvo.

Desenvolvimento de resistência na população alvo: O amplo uso e a expressão contínua de genes de resistência a insetos podem aumentar a pressão seletiva exercida por este fator, favorecendo a proliferação de insetos que apresentem resistência a estas toxinas. O manejo dos plantios das variedades transgênicas e a criação de refúgios com organismos parientais não modificados podem ser mecanismos de manejo integrado com evitação da proliferação de insetos resistentes.

Erosão genética: A minimização dos cultivares em prol da alta produtividade de uma ou poucas variedades pode acabar com a diminuição das variedades naturais, fruto de milhares de anos de evolução, depalperando-se assim a biodiversidade genética destas espécies. Diminuindo-se a variabilidade genética, variações ambientais geradas a médio e longo prazo podem trazer prejuízos às culturas, que tendo menor variabilidade mostrar-se-ão mais suscetíveis a estas.

Efeitos ecossistêmicos: Interações ecológicas do OGM com as demais espécies da comunidade devem ser estudadas previamente e monitoradas, uma vez que este pode alterar a dinâmica destas, sua densidade e mesmo ocasionar extinções locais. Infelizmente, a falta de conhecimento básico sobre a ecologia das espécies tropicais dificulta a modelagem ecossistêmica, mas os riscos existentes sobre a composição de espécies, os processos estruturadores da comunidade (predação, competição, mutualismo etc) e as macrofunções do ecossistema (produtividade primária, decomposição etc.) são contínuos.

Considerações finais

Os avanços biotecnológicos surgem em velocidade estonteante, mas não podemos perdê-los de vista para que erros já cometidos em outros momentos da nossa história não se repitam. Por outro lado não podemos criar dicotomias antagonizando discursos de resistência e apologia aos OGMs. As vantagens socio-econômicas desta nova tecnologia devem ser usufruidas, mas com muito receio, principalmente no que tange a conservação da biodiversidade, que pode ser inclusive favorecida pelo uso coerente de OGMs, com conseqüente aumento da produtividade e desaceleração dos índices de deflorestamento.

A avaliação minuciosa e o monitoramento dos OGMs são prioridade, para que a diminuição da biodiversidade constatada e preconizada por Wilson (1992) ocorra conjuntamente com a evolução científica, e para que no momento em que vivemos, os paradigmas socio-econômicos neomercantilistas sejam substituídos por um novo paradigma que agrega valor à biodiversidade sensu-lato e à qualidade de vida.

Fonte: www.anbiojovem.org.br

Erosão Genética

Erosão genética ameaça biodiversidade

Quem é agricultor sabe que a erosão leva embora a camada mais fértil do solo, aquela terrinha fofa e rica em nutrientes. O agricultor também sabe que para melhorar o pomar de frutas é necessário fazer mudas usando estacas ou sementes das melhores fruteiras, aquelas que são mais sadias e produzem uma boa quantidade de frutos grandes e suculentos.

O que a maioria da população não sabe, é que Mata Atlântica está sofrendo há muitos anos, um outro tipo de erosão, não aquela provocada pela água das chuvas, mas pelo machado e a motosserra. Ao longo da história, a maioria dos agropecuaristas simplesmente eliminaram a maior parte das florestas de suas propriedades, vendendo as madeiras nobres aos madeireiros e permitindo a exploração das áreas remanescentes sem qualquer critério e cuidado.

No Brasil, tradicionalmente o setor madeireiro vem agindo sem planejamento e sem preocupação com sua subsistência no futuro, realizando a exploração florestal sem cuidados e sem observar critérios técnicos e científicos, que garantissem a conservação da biodiversidade e ao mesmo tempo a manutenção de matéria prima no longo prazo. Simplesmente faziam o "corte seletivo" de árvores, cortando todas as que tinham valor comercial e mais de 40 cm de diâmetro.

Nas florestas que sofreram "cortes seletivos" foram retiradas as mais belas, retas e mais perfeitas árvores. Com isso, aos poucos, as melhores árvores matrizes, produtoras de sementes, foram e continuam desaparecendo, da mesma forma que o solo fértil que se perde com a erosão provocada pela água das chuvas.

Este processo de exploração seletiva já ocasionou uma acentuada perda qualitativa em muitos dos remanescentes florestais da Mata Atlântica, de tal modo que "o processo de regeneração natural das florestas pode ficar seriamente comprometido, haja visto o reduzido número de fragmentos florestais primários e/ou em estágios avançados de regeneração, e o comprometedor isolamento dos mesmos" (MEDEIROS, 2002). A exploração destes remanescentes foi realizada de forma predatória, muito acima da capacidade de auto-regeneração destas espécies, de tal modo que em muitos casos restam apenas árvores raquíticas, tortas e finas, comprometendo as dinâmicas do processo de sucessão e regeneração natural das florestas degradadas e das áreas em seu entorno.

Atualmente é cada vez mais difícil encontrar exemplares de árvores de espécies nobres como as canelas, perobas, cedros, araucárias, imbuias, jequitibás, vinháticos, jatobás e muitas outras, capazes de produzir sementes. Por outro lado, está cientificamente comprovado que são necessárias várias populações geneticamente diversas para assegurar a persistência de uma espécie. Neste contexto é oportuno mencionar a observação do Professor Paul Ehrlich: "A causa básica da decomposição da diversidade orgânica não é a exploração ou a maldade humana, mas a destruição de habitats que resulta da expansão das populações humanas e de suas atividades. No momento em que se reconhece que um organismo está em perigo de extinção, geralmente já é tarde demais para salvá-lo".


A erosão genética é tão preocupante que chamou a atenção de cientistas, ambientalistas, representantes de órgãos públicos e outras pessoas que trabalham pela preservação da diversidade biológica. Visando resgatar e resguardar o patrimônio genético das espécies da Mata Atlântica que hoje encontram-se sob forte ameaça de extinção, levaram o problema à discussão no Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Em Maio de 2001 o CONAMA aprovou a Resolução no 278, suspendendo o manejo, para fins comerciais, de todas as espécies ameaçadas de extinção da Mata Atlântica, até que sejam estabelecidos critérios científicos que garantam a sustentabilidade futura dessas espécies quando manejadas. Atualmente só pode ser autorizado, em caráter excepcional e quando não existirem outras espécies na propriedade, o corte de até 15m3 a cada 5 anos para uso na pequena propriedade rural, sem propósitos comerciais diretos ou indiretos.

Com essa decisão do CONAMA, espécies ameaçadas de extinção como a araucária, a canela preta, o sassafrás, a imbuia e outras, ganharam uma chance de continuarem sua perpetuação.

Fonte: www.apremavi.com.br