As coleções biológicas da UENF incentivam a pesquisa e a preservação da biodiversidade

Colecionar, de forma geral, é uma ação comum que o ser humano executa com diferentes objetivos. O que difere as coleções do simples ato de reunir objetos está no método utilizado para organizar e manter as amostras. No campo das ciências, as coleções biológicas são definidas como conjuntos de organismos, ou partes deles, organizados de modo a fornecer informações sobre a procedência, a data e o modo de coleta, a identificação de cada um de seus espécimes e outras informações. As coleções servem como testemunhos da existência presente e passada das espécies e como fonte de material genético.

Uma característica importante das coleções biológicas é que elas devem estar ligadas às instituições, que têm o dever de conservar o acervo e tornar suas informações disponíveis para diferentes públicos. A institucionalização permite a integração de dados e intercâmbio de material e informações, por meio do reconhecimento no âmbito científico e disponibilização dos dados em plataformas nacionais e internacionais.
No Brasil, a maioria das coleções está vinculada às universidades e institutos de pesquisas, onde se tornam parte da formação dos estudantes de graduação e pós-graduação e instrumentos de pesquisas, inclusive da Iniciação Científica.

O Brasil detém 20% da biodiversidade mundial e, nesse contexto, as coleções biológicas assumem um papel fundamental como testemunho da diversidade biológica, com o registro da variação morfológica e genética das populações no passado e no presente.

As coleções são fonte de informações e de material para estudos nas áreas da ecologia, taxonomia, recursos genéticos, melhoramento animal e vegetal, biotecnologia, saúde, farmacologia, parasitologia, etnobiologia,
dentre muitas outras. As coleções podem preservar material coletado há muito tempo, proporcionando aos estudiosos informações de séculos passados. Dentre as instituições internacionalmente conhecidas, a da Fundação
Oswaldo Cruz (Fiocruz), por exemplo, mencionada na mídia com muita frequência nos últimos anos pela sua participação nas pesquisas das vacinas contra a COVID-19, possui coleções que começaram a ser compostas no início do século XX.

A UENF, como uma instituição relativamente recente, fundada em 1993, tem também coleções jovens quando comparada a outras instituições. Entretanto, já possui um acervo muito significativo nas áreas de botânica, zoologia, microbiologia e recursos genéticos. Esses acervos compõem as diversas Coleções Biológicas da UENF.

Dentre as coleções botânicas, estão o herbário, a xiloteca, a palinoteca e a coleção de sementes. “Herbário é uma coleção científica, composta por amostras de plantas secas, provenientes de diferentes ecossistemas, servindo como registro e referência sobre a vegetação e flora de uma determinada região. A formação de Herbários iniciou-se no século XVI na Itália, como coleções de plantas secas e costuradas em papel. Foi Lineu (1707-1778) que popularizou a prática corrente de montar os exemplares em simples folhas de papel e guardá-las horizontalmente.
As informações contidas em um Herbário são fontes básicas para os estudos taxonômicos, florísticos, biogeográficos, fenológicos, ecológicos e fornece dados para os trabalhos sobre biodiversidade, usos medicinais, tóxicos, forrageiros, alimentícios, entre muitos outros.” (Fonte: Herbário HUENF que tem curadoria do professor doutor Marcelo Trindade Nascimento)

“As coleções botânicas registram a existência de espécies em um determinado tempo e espaço e documentam informações da flora de áreas preservadas e de áreas hoje perturbadas; elas são imprescindíveis em pesquisas taxonômicas e filogenéticas e essenciais na identificação de espécies. No caso da xiloteca, que é composta de amostras de madeiras botanicamente identificadas, o acervo é de grande importância para atender às necessidades de informações de botânicos, tecnologistas, produtores de madeira, e muitos outros para os quais a madeira é objeto de pesquisa, ou material para análise e comparação. As coleções de madeiras do mundo, em   geral,   iniciaram sua formação junto com outras coleções botânicas.”, explica a professora doutora Maura Da Cunha, responsável pela Xiloteca da UENF, onde também atua a bolsista pós-doutoranda Camilla Ribeiro Alexandrino.

“As palinotecas constituem coleções científicas que preservam grãos de pólen e esporos de plantas. A Palinoteca da UENF é estruturada em lâminas de microscopia permanente, contendo pólen proveniente da flora das áreas estudadas e também de estruturas de transporte (como escopas e corbículas) e de outras partes do corpo de abelhas e do interior de células de cria de seus ninhos”, explica Vanessa Ribeiro Matos, bolsista de pós-doutorado da ProPPG que atua diretamente no acervo desta Coleção.

As coleções zoológicas abrangem animais invertebrados e vertebrados, em acervos destinados à pesquisa e também ao ensino e à extensão. “Os insetos são alvo de estudos em diferentes campos da ciência. Preservados a seco ou em via úmida, as coleções de insetos são importantes testemunho da biodiversidade regional desse grupo tão numeroso. Além dos dados gerais sobre local e data de coleta, as abelhas têm também outros registros valiosos associados, como as plantas que visitavam no momento da coleta, o horário de atividade ou a localização de ninhos ou abrigos. Além disso, a preservação de outros organismos ou estruturas presas ao corpo das abelhas, como parasitas ou pólen, também fornecem informações ecológicas importantes.” explica a professora doutora Maria Cristina Gaglianone, responsável pela Coleção de Abelhas do Laboratório de Ciências Ambientais e pela Palinoteca da UENF.

Os insetos são também o grupo preservado no Museu de Entomologia do Laboratório de Entomologia e Fitopatologia   da   UENF. “A coleção científica possui um acervo com aproximadamente 65 mil espécimes e tem como principais objetivos servir de depositário de insetos e oferecer suporte a estudos científicos. A coleção didática auxilia no ensino da entomologia e a coleção de divulgação é destinada para a exposição em eventos científicos e de extensão”, informa Renata Cunha Pereira, pós-doutoranda que realiza as atividades de curadoria do Museu sob supervisão do professor doutor Gerson Adriano Silva. “A bolsa de apoio às coleções biológicas da UENF da ProPPG é um grande avanço para a preservação das coleções da universidade”, acrescenta Renata, que também é bolsista nesse Programa.

Dentre as Coleções zoológicas, a coleção mastozoológica, sob a responsabilidade do professor doutor Leandro Rabello Monteiro, tem o objetivo de documentar a diversidade de mamíferos da região Norte Fluminense e preservar os espécimes testemunhos coletados durante as pesquisas realizadas na UENF. “Apesar do estado do Rio de Janeiro ser considerado bem amostrado em relação à diversidade de mamíferos, a região norte apresenta lacunas no conhecimento, tornando fundamental a presença de uma coleção com os registros regionais. A coleção mantém atualmente 486 espécimes-testemunho, sendo 93% da ordem Chiroptera (morcegos), e uma série de registros notáveis, como o primeiro espécime de Promops nasutus reportado para o estado do Rio de Janeiro. A coleção conta com um banco de dados multimídia de armadilhas fotográficas contendo vídeos e fotografias de mamíferos terrestres e um banco de registros bioacústicos com gravações de chamados de distresse de morcegos”, informa-nos Breno Mellado da Rocha, pós-doutorando bolsista da ProPPG, que atua diretamente na coleção mastozoológica.

“As coleções biológicas são uma importante ferramenta para conservação das espécies, com potencial de contribuir para diferentes áreas do conhecimento como zoologia ecologia, evolução e vigilância de zoonoses”, acrescenta Breno.

Outro importante grupo que compõe as coleções biológicas da UENF são os fungos. “Fungos são microrganismos eucariotos, que podem ser utilizados na pesquisa científica como modelos biológicos de organismos superiores em escala miniaturizada.

Possuem grande potencial biotecnológico, sendo fonte de alimentos, de substâncias tóxicas, industriais e medicinais, e podem ser aplicados na produção de compósitos a partir de resíduos industrias, ser simbiontes ou patógenos de plantas, animais, insetos e de outros fungos, além do seu uso como agentes de biocontrole de doenças e pragas na agricultura e pecuária”, define José Olívio Lopes Vieira Júnior, atual bolsista de pós-doutorado da ProPPG no grupo de pesquisa do professor doutor Silvaldo Felipe da Silveira, responsável pela Micoteca da Clínica Fitossanitária, na qual também participa o técnico Dr. Vicente Mussi Dias.

Outros microrganismos também têm espaço entre as coleções biológicas da UENF. A coleção de microrganismos do Laboratório de Biologia Celular e Tecidual (LBCT-UENF), coordenada pelo professor doutor Fabio Lopes Olivares, possui acervo de mais de 1000 isolados bacterianos. “Eles são oriundos de diferentes resíduos agrícolas vermicompostados, sistema solo-serrapilheira de um reserva biológica da mata atlântica, sistema solo-palha de cana-de- açúcar, sistema rizosfera-planta de gramíneas, fruteiras tropicais e sementes de milho. A bacterioteca abriga bactérias benéficas de diferentes espécies para diferentes aplicações biotecnológicas em agricultura e ambiente. Ela tem sido utilizada principalmente por diversos grupos de pesquisa da UENF, outras IES e por agricultores da região Norte/Noroeste/Lagos do Estado do Rio de Janeiro e Sul do Espírito Santo como bionsumo para promoção do crescimento

de plantas em diferentes agroecossistemas que buscam a intensificação de processos ecológicos no ambiente de produção.” explica o professor Fabio, que tem ajuda da pós-doutoranda Gabriela Petroceli Mota, bolsista da ProPPG, na organização da Coleção.

As micotecas são coleções de fungos que têm como principal objetivo garantir a preservação do material biológico de modo que sejam mantidas suas características morfofisiológicas, químicas e genéticas. “O acervo da Micoteca da Clínica Fitossanitária mantém mais de 1600 espécimes, incluindo fitopatógenos de plantas, além de potenciais agentes de biocontrole de doenças, simbiontes ou estimuladores de crescimento em plantas. São utilizados para o ensino da micologia (taxonomia, identificação, manipulação, cultivo e estudos morfológicos e moleculares) e em pesquisas científicas”, informa José Olívio.

A coleção de fungos entomopatogênicos, iniciada pelo professor doutor Richard Ian Samuels, é mantida pelo Grupo de Pesquisa em Patologia de Insetos do CCTA-UENF. “Os fungos entomopatogênicos possuem grande importância por serem usados nas atuais técnicas de controle biológico de pragas agrícolas. Como esses fungos só afetam insetos, a utilização destes microrganismos representa total segurança para a fauna e a flora. Além disso, estes fungos possuem uma grande variabilidade genética que nos permite selecionar isolados mais específicos e virulentos para um inseto alvo o que diminui o risco para os insetos não-alvos”, explica o professor Richard. “Além da importância agrícola, estes fungos vêm despertando interesse nos estudos envolvendo o controle biológico de mosquitos vetores de arboviroses, como Aedes aegypti, que afeta toda a Saúde Pública nacional e internacional”, acrescenta.

A coleção disponibiliza material genético para os projetos ligados às atividades de ensino, pesquisa científica e   extensão   e   “conta com mais de 130 isolados fúngicos que são mantidos por diferentes técnicas de cultivo e armazenamento”, informa Ricardo Bitencourt, bolsista de pós-doutorado da ProPPG, que atua na curadoria da coleção de fungos entomopatogênicos.

 

Além das coleções citadas, a UENF conta também com a Micobacterioteca Profa. Thereza L. Kipinis, coleção de micobactérias de interesse médico e veterinário da UENF, que está localizada no Laboratório de Biologia do Reconhecer do Centro de Biociências e Biotecnologia, sob coordenação da professora doutora Elena Lassounskaia. “No momento, estão depositadas 170 cepas de 8 diferentes espécies de micobactérias, isoladas de humanos com tuberculose ou hanseníase e de animais com paratuberculose ou tuberculose bovina. A coleção tem como objetivo a preservação e manutenção de cepas micobacterianas de referência laboratorial e cepas de isolados clínicos. Estas foram isoladas de diferentes localidades do Brasil, Américas, Europa, África e Sudeste Asiático.

As cepas foram caracterizadas por pesquisadores da UENF, Instituto Oswaldo Cruz (RJ) e Instituto Adolfo Lutz (SP) quanto à diversidade genética, relações filogenéticas, resistência aos fármacos e virulência. As cepas bem caracterizadas, da coleção, permitem sustentar estudos epidemiológicos e servem para testes de novos fármacos para tratar a

tuberculose e outras micobacterioses” detalha a professora Elena, curadora da coleção, onde também atua o pós-doutorando Fabrício Moreira Almeida

A UENF conta também com coleções de sementes de espécies nativas e agrícolas em bancos de sementes. A coleção de sementes de espécies arbóreas, coordenada pela professora doutora Claudete Santa Catarina, tem a participação da bolsista de pós-doutorado Yrexam Rodrigues de Souza Ribeiro.

Os bancos de sementes estão entre os principais métodos de conservação ex situ, e associado a estes, as técnicas de congelamento e criopreservação aparece como alternativas promissoras para o estabelecimento de coleções de sementes visando manter a viabilidade a longo prazo.

“A conservação de sementes é comumente realizada por meio de câmara fria a 12 ºC ou geladeira, a 2 – 8 ºC. Para as sementes de espécies que não suportam essas temperaturas, o armazenamento pode ser realizado por congelamento a -18ºC ou em temperatura ultrabaixas, por criopreservação, ou seja, conservação de material biológico em nitrogênio líquido a -196 °C, mantendo a conservação das sementes com características iniciais preservadas.

Com isso, nosso objetivo é estabelecer as melhores    condições    de    armazenamento de sementes em diferentes condições de temperatura para a conservação de uma coleção de sementes, visando à preservação e propagação de espécies de interesse florestais ameaçadas de extinção e/ou apresentam importante potencial para reflorestamento de áreas degradadas. Por meio do Edital Recém- doutor de Coleções Biológicas da ProPPG- UENF, podemos desenvolver estudos com as sementes de espécies florestais como Albizia polycephala e Dalbergia nigra mostrando que elas podem ser armazenadas em temperatura negativa a -18 °C ou criopreservadas, sem perda de viabilidade, podendo ser armazenadas a longo prazo. Por outro lado, Cariniana legalis e Paubrasilia echinata podem ser conservadas a 6°C, podendo ser armazenadas a curto prazo”. detalha a professora Claudete Santa Catarina.

A UENF também dispõe de um conjunto de acervos de germoplasma de diferentes espécies vegetais, com a finalidade de preservar acessos como reservas da diversidade genética de espécies de alto interesse agronômico e potencial de uso. Dentre estas plantas, estão forrageiras como o capim-elefante (Pennisetum purpureum   Schum,    sob    responsabilidade do professor doutor Rogério Figueiredo Daher); fruteiras como espécies de Passiflora (professora doutora Telma Nair Santana Pereira) e Vitis (professor doutor Alexandre Pio Viana); mamoeiro e milho-pipoca (professor doutor Marcelo Vivas), além de feijão e espécies olerícolas (professora doutora Rosana Rodrigues). “A manutenção de sementes em bancos de germoplasma é de grande relevância tanto para uso em programas de melhoramento de plantas, como também para a preservação de diversidade e variabilidade ex situ de diferentes espécies de interesse agronômico.

Muitos dos exemplares conservados são repositórios de genes que controlam resistência à seca, a pragas e a doenças e podem ser úteis na produção de novos genótipos recombinados mais adaptados a um determinado ambiente. Um exemplo muito famoso de uma coleção de grande importância para a humanidade é o banco de sementes de Svalbard, também conhecido como banco de sementes do fim do mundo.

Encravado em uma montanha de gelo no norte da Noruega, guarda um banco de sementes de alimentos de todo o mundo e foi planejada para resistir a catástrofes climáticas e até a explosões nucleares”, diz a professora doutora Rosana Rodrigues, pesquisadora da área de melhoramento genético e recursos genéticos para alimentação e agricultura.

“O banco ativo de germoplasma de olerícolas da UENF possui 27 espécies pertencentes a nove gêneros e acessos de diferentes datas de obtenção e multiplicação, sendo o mais antigo das décadas de 1970 e 1980. Dentre as olerícolas que o banco contempla, é possível encontrar acessos de abóbora (307), pimentão (51), pimenta (358), quiabo (162) e tomate (523). O banco conserva também amostras de feijão comum (500), sendo a maior parte proveniente de pequenos agricultores do Estado do Rio de Janeiro.”, conta Claudia Lougon, pós-doutoranda e bolsista da ProPPG- UENF. Segundo Claudia, “o trabalho com as Coleções de Plantas e Sementes de espécies agrícolas tem gerado um retorno significativo, principalmente pela grande quantidade de amostras.

As coleções biológicas favorecem a bioeconomia, gerando impactos positivos no desenvolvimento biotecnológico do Brasil, além de servirem como fonte de pesquisa e incentivo à conservação da biodiversidade”, ela conclui.

As coleções biológicas da UENF estão atualmente dispostas nas dependências de diferentes laboratórios, pois não há uma estrutura centralizada que contenha todas as coleções. Recentemente, algumas iniciativas institucionais passaram a dar maior visibilidade e estruturação às coleções, a fim de que esses acervos cumpram o papel institucional de conservar e disponibilizar informações. Uma dessas iniciativas foi a criação de um programa de bolsas de pós-doutorado na UENF, específico para coleções, com editais públicos regulares. O objetivo é agregar doutores para auxiliar os pesquisadores da UENF na organização, catalogação e divulgação das informações das coleções (outras informações sobre os editais podem ser encontradas no site da Pro-reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação (ProPPG) da UENF – https://uenf.br/posgraduacao/). A outra iniciativa foi a criação de uma comissão para a Institucionalização das Coleções Biológicas da UENF, que pode ser contatada através do e-mail coleções.biologicas@uenf.br.

 

A aprovação de três projetos da UENF no Edital 08/2020 da Faperj (Programa Apoio à Conservação da Biodiversidade: Coleções Biológicas do Estado do Rio de Janeiro – COLBIO 2020), voltado para as Coleções Biológicas, está sendo um importante apoio para a ampliação e consolidação de algumas das Coleções da UENF.

O processo de institucionalização é um passo importante para a normatização das coleções e o reconhecimento institucional dos curadores. A denominada curadoria é a atividade de zelar pelos itens que compõem as coleções desde a coleta, preservação, armazenamento e catalogação, até a disponibilização do acervo.

“Estamos em uma fase de levantamento de informações e redação de um regimento geral das Coleções da UENF, que deve ficar disponível em breve. Estamos também planejando um site para agrupar as informações das Coleções da UENF e que possa facilitar o acesso às informações”, conta a professora Maria Cristina Gaglianone, presidente da Comissão de Institucionalização das Coleções da UENF. “A disposição de tantas pessoas para compor esta edição da Revista Conhecendo a Ciência, em uma matéria dedicada às Coleções, é mais um sinal da grande necessidade de divulgarmos e discutirmos esse tema”, finaliza.