Cientistas descobrem por que alguns pandas não são pretos, nem brancos

Com sua coloração marcante, o panda-gigante é uma espécie instantaneamente reconhecível.

No entanto, existem alguns pandas-gigantes que não são preto e branco. Essas criaturas majestosas com pelo marrom e branco habitam uma única cordilheira na China. E agora, os cientistas podem ter desvendado o mistério da pelagem incomum dos pandas extremamente raros, de acordo com uma nova pesquisa.

O trabalho, que envolveu o estudo da genética de vários pandas na natureza e em cativeiro, sugeriu que os pandas com pelagem castanha e branca são o resultado de uma variação natural, e não um sinal de endogamia numa população cada vez menor.

O primeiro panda marrom conhecido pela ciência foi uma fêmea chamada Dandan. Um guarda-florestal local encontrou a ursa doente no condado de Foping, nas montanhas Qinling, na província de Shaanxi, em março de 1985. A panda foi mantida em cativeiro até sua morte em 2000.

Desde a descoberta de Dandan, há décadas, houve 11 avistamentos documentados por fontes de notícias oficiais ou contas pessoais partilhadas com os autores deste último estudo que apareceu na revista PNAS em 4 de março.

“Os casos recorrentes de pandas marrons implicam que essa característica pode ser herdável. No entanto, até o momento, a base genética subjacente à cor da pelagem marrom e branca permanece obscura”, escreveram os autores.

Obter uma melhor compreensão da coloração distinta poderia ajudar a informar os esforços para criar pandas marrons e brancos em cativeiro, disse o autor sênior Dr. Fuwen Wei, professor de ecologia da vida selvagem e biologia da conservação no Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências em Pequim.

O status do panda-gigante como espécie é vulnerável, segundo a Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza.

Uma árvore genealógica do panda

Para entender o que está por trás dessa característica, os pesquisadores estudaram Qizai, um panda marrom macho resgatado ainda filhote em 2009 na Reserva Natural Nacional de Foping, em Hanzhong. Atualmente ele é o único panda marrom em cativeiro.

Quando comparado ao microscópio com amostras de cabelo de três pandas pretos e brancos, o pelo acastanhado de Qizai tinha melanossomas menores e em menor número, estruturas minúsculas encontradas em células responsáveis ​​pela pigmentação da pele e do cabelo nos mamíferos. Além disso, os melanossomas tinham maior probabilidade de terem formato irregular, descobriu a equipe do estudo.

Os pesquisadores então reuniram informações genéticas sobre Qizai e montaram sua árvore genealógica. Excrementos frescos, ou cocô de urso, coletados na reserva natural revelaram a identidade de sua mãe selvagem, uma panda fêmea preta e branca que usa uma coleira de rastreamento e é conhecida como Niuniu.

Os pesquisadores também identificaram o filho de Qizai, um panda preto e branco nascido em cativeiro em 2020. A equipe de estudo identificou posteriormente o pai de Qizai, Xiyue, um panda preto e branco selvagem, mas rastreado, estudando a genética de uma população mais ampla de pandas.

Os cientistas estudaram as informações genéticas dos membros da família de Qizai e compararam-nas com as informações genéticas de 12 pandas preto e branco das montanhas Qinling e 17 pandas preto e branco de outras regiões da China, usando informações retiradas de fezes e amostras de sangue. .

Embora nenhum dos familiares imediatos de Qizai tivesse pelo castanho, os investigadores conseguiram mostrar que os seus pais e filho tinham uma cópia do traço recessivo num gene conhecido como Bace2, enquanto Qizai tinha duas cópias.

Os genes de um indivíduo podem carregar características recessivas, como olhos azuis ou cabelos ruivos em humanos, sem aparecer como uma característica física. Cada pai deve possuir uma cópia da variante genética e transmiti-la para que a característica apareça na prole, como é o caso do Qizai.

A análise genética resolve um enigma

Graças à análise de uma amostra de tecido armazenada durante mais de duas décadas em etanol, os cientistas também conseguiram sequenciar o genoma de Dandan, o primeiro panda castanho conhecido. Dandan tinha o mesmo traço recessivo, descobriram os pesquisadores.

Os cientistas conduziram então uma análise mais ampla de 192 pandas gigantes pretos e brancos para verificar o gene responsável como Bace2. A mutação que causa a pelagem marrom só estava presente em dois pandas vindos das montanhas Qinling, em Shaanxi, e não na província de Sichuan, onde vive a maioria dos pandas-gigantes da China.

Para confirmar as descobertas, os cientistas usaram a ferramenta de edição genética CRISPR-Cas9 para excluir a sequência genética que identificaram como causadora da mutação no gene Bace2 em 78 ratos de laboratório. A mudança reduziu o número e o tamanho dos melanossomas nos ratos.

“A cor da pelagem dos ratos knockout é marrom-claro”, disse Wei, que também é presidente da Universidade Agrícola de Jiangxi, em Nanchang, na província chinesa de Jiangxi.

“Isso prova que esta deleção tem o potencial de alterar a cor da pelagem de um camundongo, já que a via de pigmentação é relativamente conservada (compartilhada) entre os mamíferos. Portanto, é muito provável que esta mutação influencie a cor da pelagem de um panda marrom.”

Variação natural vs. endogamia

Não está claro o que causou a mutação genética. Wei disse que isso deve estar ligado ao ambiente específico das montanhas Qinling, que tem um clima diferente de Sichuan. A mutação genética não parece ser resultado de endogamia, como já se suspeitava, disse ele.

“É mais provável que seja resultado de variação natural do que de endogamia. Nossa análise de parentesco indica que os pais de Qizai não são parentes próximos”, acrescentou Wei.

Tiejun Wang, professor associado do departamento de recursos naturais da Universidade de Twente, na Holanda, disse que é uma boa notícia que a coloração única não pareça ser resultado de endogamia. Wang, que estudou pandas marrons, não esteve envolvido no estudo.

“Para aqueles que estão preocupados com esta espécie, este é um desenvolvimento positivo”, disse Wang, que disse ter trabalhado como guarda-florestal nas montanhas durante 10 anos.

Wang disse que aplaudiu a equipe “pelos seus tremendos esforços na tentativa de lançar luz sobre esta questão científica”.