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O Laboratório Dentinger no Museu de História Natural de Utah publicou um novo artigo provocativo na revista Novo fitólogo que descreve seu trabalho com o tão amado cogumelo, Boletus edulis, mais conhecido pelos gastrônomos de todo o mundo como porcini. No artigo, Keaton Tremble e Bryn Dentinger, PhD, apresentam um levantamento genético inédito de cogumelos porcini em todo o Hemisfério Norte. Ao avaliar o código genético dessas amostras de todo o mundo, eles aprenderam que esses deliciosos fungos evoluíram de maneiras surpreendentes – ao contrário das expectativas de muitos que poderiam pensar que o isolamento geográfico seria o principal fator para a diversidade de espécies. De fato, existem regiões no mundo onde os porcini mantêm sua distinção genética em nichos ecológicos locais, mesmo que não estejam isolados geograficamente de outras linhagens genéticas.
A palavra francesa terroir, tornada famosa pelos viticultores, vem imediatamente à mente. Terroir descreve os fatores locais, como tipos de solo, quantidade de insolação, grau de declive, microclima, microorganismos do solo, etc., que fazem com que cada parcela de terra produza vinhos distintos. É uma celebração da ecologia local e seu impacto nas vinhas, uvas e produtos acabados. O novo estudo de Tremble e Dentinger oferece aos caçadores de cogumelos dados tentadores para afirmar que os porcinis em sua floresta secreta expressam as qualidades de seu terroir da mesma forma que os melhores vinhos do mundo.
Mas este não é o objetivo do estudo. Com o advento do sequenciamento genético, a maioria dos estudos genéticos de micologia se concentrou em descrever as características únicas dos fungos em uma pequena área geográfica. Tremble e Dentinger queriam fazer algo diferente. Em vez de apenas comparar um grupo de cogumelos do Colorado com um grupo da Califórnia para chamá-los de espécies diferentes, eles queriam entender melhor as tendências globais de como o código genético foi preservado ou alterado em porcini. “Nosso estudo é importante porque vai além do método de amostragem excessivamente simplista usado no passado”, afirma Dentinger.
O que eles descobriram é que os porcini evoluíram de maneiras diferentes, mas claramente reconhecíveis em todo o mundo. “Na América do Norte, há uma forte estratificação de populações genéticas separadas em áreas locais, apesar do fato de não serem isoladas reprodutivamente”, explica Tremble. “No entanto, na Europa, há uma linhagem que domina da Espanha à Geórgia e à Escandinávia.”
Os biólogos evolucionistas geralmente acreditam que existe uma estratégia evolutiva que governa o processo de especiação de um determinado organismo, mas Tremble e Dentinger mostraram que os porcini realmente exibem estratégias múltiplas e divergentes. Na verdade, este é o primeiro estudo genético em qualquer organismo a mostrar tal resultado em escala global.
Um resultado relacionado e significativo é uma refutação da noção tradicional de que o isolamento é a principal maneira pela qual as espécies desenvolvem sua singularidade. Enquanto o Enciclopédia de Ecologia (Segunda Edição — 2019) afirma com orgulho: “todos os biólogos evolutivos concordam que o isolamento geográfico é um mecanismo comum, se não o mais comum, pelo qual surgem novas espécies (Futuyma, 2013).”
Mais do que identificar cogumelos
É um momento emocionante para ser um micologista. Não apenas o reino dos fungos é pouco explorado e descrito, mas a tecnologia de sequenciamento de DNA introduziu uma mudança sísmica na forma como os micologistas classificam os fungos. Por milênios, os humanos identificaram cogumelos que são bons para comer daqueles que são venenosos com base em sua aparência ou em seu fenótipo. Mas os fenótipos podem enganar – considere um irmão e uma irmã que têm cor de cabelo diferente, formatos de nariz diferentes, etc. Eles ainda são geneticamente mais semelhantes entre si do que com outras pessoas na população. Assim, as semelhanças genéticas são consideradas o verdadeiro marcador de diferentes espécies, contrariando a tendência de identificação de cogumelos que remonta ao início da humanidade.
Além disso, vamos lembrar que os cogumelos são apenas a estrutura reprodutiva do organismo principal, chamado micélio. Como os icebergs, os micélios nos mostram apenas a ponta de si mesmos, enquanto o maciço corpo fúngico vive no subsolo, preso às raízes das árvores. Boletus edulisse espalha geograficamente graças aos minúsculos esporos liberados pelos cogumelos porcini, transportados pelo vento, mamíferos e até moscas. Assim, os biólogos são tentados a acreditar que em qualquer área geográfica onde os esporos possam voar, uma espécie será definida pela mistura genética dentro desse espaço geográfico.
O estudo de Tremble e Dentinger refuta profundamente essa suposição.
Na América do Norte, existem diferentes linhagens genéticas lado a lado e, apesar das evidências genéticas de mistura, fatores ecológicos locais desempenharam um papel importante na manutenção da distinção dessas linhagens. “Utah é uma das áreas onde vivem duas linhagens distintas”, observa Dentinger. O que essas linhagens mostram é que a ecologia local é um fator mais forte na manutenção de sua distinção genética do que o fluxo genético de outras linhagens.
“Este artigo mostra que você não precisa de isolamento para divergência genética”, afirma Tremble. “A força da adaptação ecológica é tão forte em Boletus edulis que mesmo que você possa dispersar esporos basicamente em qualquer lugar, há uma forte seleção para se adaptar a ambientes específicos.”
As maravilhas do porcini seco
O segredo de seu estudo reside no coração dos museus de história natural: coleções de cogumelos. Tremble é um candidato a PhD na Escola de Ciências Biológicas, defendendo sua tese na primavera de 2023 para receber seu diploma em Biologia Evolutiva. Ele fez uma escolha fortuita ao trabalhar com Dentinger como seu conselheiro – como Curador de Micologia do NHMU, Dentinger estabeleceu o Laboratório de Genômica do NHMU para poder analisar o DNA de forma rápida e eficiente. Mais importante para este estudo, os contatos profissionais de Dentinger em museus de história natural em todo o mundo ajudaram Tremble a acessar as 160 amostras que seriam quase impossíveis de coletar de outra forma.
“Você precisa contar com encontros oportunistas na natureza para coletar uma amostra viva”, explica Dentinger. “Isso é fundamentalmente diferente de trabalhar com plantas, que existem em todas as estações, e animais, que você pode atrair”. Assim, teria sido necessária uma quantidade incrível de logística, tempo e sorte para encontrar, identificar corretamente e enviar 160 amostras diferentes pelo Hemisfério Norte de volta ao laboratório do NHMU.
Em vez disso, “nosso estudo foi possível graças à fungária”, afirma Dentinger, referindo-se ao nome das coleções de fungos em museus. Eles sondaram as profundezas do fungário do NHMU e contataram colaboradores em todo o mundo.
“Sem o trabalho de campo acumulado por 80 pessoas diferentes, isso não teria sido possível”, observa Tremble. Todas as amostras eram cogumelos porcini secos, estáveis e prontos para o Tremble extrair seu DNA. Desde Boletus edulisComo os micélios têm uma vida útil surpreendentemente longa (estimada em até 45 anos), eles usaram apenas amostras que datam de 1950 para garantir que o estudo durasse apenas algumas gerações.
Tremble usou um software sofisticado para executar análises estatísticas nessas amostras. Ele genotipou 792.923 SNPs (pronuncia-se “snips”, abreviação de polimorfismos de nucleotídeo único), que são as maneiras individuais pelas quais os 160 genomas de porcini diferiam uns dos outros. Para classificar as principais linhagens, ele filtrou os SNPs que estavam presentes apenas em uma amostra (que seria considerada apenas uma “unidade familiar” ou variante individual) para poder observar apenas grandes diferenças entre os genomas. No final, Tremble identificou 6 linhagens principais.
Alimentando seus dados em modelos matemáticos, Tremble descobriu uma teia complexa de mistura genômica, onde as linhagens permaneceram distintas apesar da evidência de que outras linhagens se misturaram com elas. Sua modelagem e dados de amostra geográfica mostraram que essa capacidade de permanecer distinto se devia à adaptação ambiental, não ao isolamento físico.
Linhagens ou espécies?
Tremble e Dentinger adotam uma abordagem decididamente agnóstica para a questão de saber se eles deveriam identificar essas 6 linhagens distintas como “espécies”. Eles se abstêm de fazê-lo em seu artigo porque querem se concentrar nos dados genéticos e nas questões mais amplas relacionadas às estratégias da biologia evolutiva. Além disso, essa discussão sobre espécies é uma conversa aborrecida.
“Não existe um processo formal para definir uma espécie”, observa Tremble, “é um debate contínuo. Não queríamos chamá-los de espécies ou subespécies porque isso implica automaticamente que são grupos que evoluem separadamente, o que definitivamente não são. ” Eles decidiram chamá-los de linhagens porque esse termo é geneticamente resolúvel, ou seja, as linhagens podem ser distinguidas de forma quantificada umas das outras usando abordagens genéticas estatísticas.
Mas isso não significa que eles não queiram enfrentar a taxonomia. “Este será um próximo artigo em uma revista diferente”, diz Dentinger. O mundo dos fungos nunca experimentou a explosão da era vitoriana de identificar e nomear espécies que aconteceu com animais e plantas. Com apenas cerca de 5% da diversidade de fungos sendo identificada, a nomenclatura e a taxonomia devem acontecer, apenas para ajudar os micologistas a falar sobre o assunto.
No entanto, a taxonomia de espécies-subespécies para Boletus edulis treme, Dentinger nos garante uma coisa: “Terroir é mais importante do que as pessoas pensavam.”
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