Antigo alvo de tiros de canhão, Alcatrazes é laboratório vivo de estudos evolutivos

Isolados do continente há cerca de 20 mil anos, animais terrestres do arquipélago localizado a 35 km do litoral paulista guardam segredos sobre o processo de evolução.

Publicado 4 de mai de 2021 17:30 BRT, Atualizado 6 de mai de 2021 15:33 BRT
Serpente não peçonhenta 'Dipsas albifrons' na ilha de Alcatrazes, litoral de São Paulo. Cientistas acreditam que ...

Serpente não peçonhenta 'Dipsas albifrons' na ilha de Alcatrazes, litoral de São Paulo. Cientistas acreditam que o isolamento das espécies terrestres no arquipélago faz do lugar um laboratório vivo de estudos evolutivos.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

A poucos quilômetros da costa do estado de São Paulo, um pequeno conjunto de ilhas de importância estratégica para o Brasil tem sido alvo de interesses distintos. O arquipélago de Alcatrazes é formado por cinco ilhas maiores e várias pequenas ilhotas e afloramentos rochosos menores que apontam sobre o azul intenso do Atlântico. A cerca três horas de barco do porto de São Sebastião, a maior ilha do conjunto, também conhecida por Alcatrazes, possui uma grande diversidade de plantas e animais, muitas ameaçadas de extinção e que não ocorrem em nenhum outro lugar do planeta.

Esse santuário da vida selvagem, seus animais e plantas, são estudados há décadas. A história da ilha, sua beleza cênica, bem como a facilidade com que se observa algumas das espécies mais icônicas que habitam essa enorme montanha no mar, continuam a atrair o interesse de conservacionistas e apaixonados pela natureza, como observadores de aves, mergulhadores e biólogos de todo o mundo.

Duas espécies são especialmente abundantes por lá – a fragata-comum (Fregata magnificens), também conhecida como tesourão, e o atobá-pardo (Sula leucogaster). Logo na chegada da ilha, e bem antes do desembarque, já é possível ver centenas de aves sobrevoando a floresta rala que que surge imponente sobre o enorme afloramento rochoso. O desembarque é, portanto, feito sob o olhar atento das fragatas e atobás de Alcatrazes, o maior sítio de reprodução de aves insulares do Sudeste brasileiro.

Mas o arquipélago não é casa somente de aves marinhas. Dentre os moradores, outros três merecem destaque, e foram o motivo da minha visita, acompanhado de um grupo de cientistas do Instituto Butantan, em novembro de 2020: uma serpente (Bothrops alcatraz), uma perereca (Ololygon alcatraz) e uma rã (Cycloramphus faustoi). A serpente e a rã só foram descritas depois da virada do milênio – em 2002 e 2007, respectivamente. Por estarem restritas à Alcatrazes, uma área pequena e frágil, as três espécies estão na categoria criticamente em perigo, a mais alta da Lista Nacional Oficial de Espécies da Fauna Ameaçadas de Extinção. Embora pesquisadores tenham visitado esporadicamente o arquipélago no início do século 20, essas descobertas e descrições foram resultado da intensificação das pesquisas na ilha nas décadas de 1980 e 90, mesmo período em que a ilha começou a ser bombardeada, literalmente.

Passado violento

No início da década de 1980, Alcatrazes passou a ser utilizada pela Marinha do Brasil como alvo em exercícios de tiro de canhão de embarcações. Apesar de protestos dos ambientalistas que começavam a descobrir a biodiversidade do lugar – inflamados depois que um incêndio causado por um tiro destruiu 20 hectares da ilha em 2004 –, as práticas militares continuaram até 2016, quando foi criado o Refúgio de Vida Silvestre do Arquipélago de Alcatrazes. A visitação por turistas foi aberta no fim de 2018 e é bastante controlada – o desembarque nas ilhas ainda é proibido. Hoje, a ilha principal está protegida integralmente e os exercícios de tiro, quando ocorrem, são realizados na Sapata, uma ilha menor e não tão densamente habitada por espécies da fauna e flora.

A jararaca ilhoa 'Bothrops alcatraz', descrita em 2002, evoluiu depois que o arquipélago de Alcatrazes se separou do continente há cerca de 20 mil anos devido a mudanças no nível do mar.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

O pesquisador Fausto Barbo, do Instituto Butantan, examina uma jararaca capturada em Alcatrazes. Ele já descobriu e descreveu outras espécies de jararacas ilhoas.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

Jararaca de Alcatrazes tem seu veneno colhido para análise. Desde sua fundação, o Instituto Butantan, pioneiro mundial na produção de soro antiofídico, estuda as propriedades genéticas, químicas e funcionais dos venenos de serpentes de todo o Brasil.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

As pesquisas com animais e plantas já não são tão frequentes, mas alguns projetos continuam ativos. Entre os quais, o monitoramento das populações e ninhos das aves marinhas e o trabalho dos pesquisadores do Instituto Butantan com as serpentes, incluindo a Bothrops alcatraz.

Na última expedição à ilha, o Instituto Butantan me convidou para acompanhar os cientistas que estudam a evolução das jararacas e registrar os dois anfíbios descritos no começo do século. Desde 2018, coordeno o projeto Documenting Threatened Species (documentando espécies ameaçadas), um esforço para construir um portfólio de imagens de todas as espécies de anfíbios ameaçados de extinção no Brasil.

Já o Butantan, pioneiro no mundo na fabricação de soro antiofídico, estuda as jararacas insulares desde 1911, quando o instituto recebeu um lote de jararacas da Ilha da Queimada Grande, localizada cerca de 100 km ao sudoeste de Alcatrazes. Até então desconhecidas pela ciência, as serpentes foram batizadas de Bothrops insulares e hoje também são consideradas em perigo crítico de extinção.

Atualmente, a pesquisa com jararacas ilhoas é coordenada pelo biólogo Felipe Grazziotin e busca entender melhor a diversidade genética, as especializações dos venenos de serpentes peçonhentas e a origem das diversas espécies de jararacas de ilhas, muitas das quais apresentam adaptações únicas ao seu ambiente. O estudo é parte do Scales: Escalas da biodiversidade, um projeto que visa compreender a evolução dos venenos em serpentes neotropicais, e é financiado pela pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e National Science Foundation (NFS), dos Estados Unidos.

Importância do veneno

As serpentes peçonhentas, com seus genes envolvidos na variação do veneno, formam um dos poucos grupos onde as bases genéticas de importantes características ecológicas são bem conhecidas.

A perereca 'Ololygon alcatraz', descrita em 2007, é facilmente encontrada em bromélias. Por só existir no frágil ambiente de Alcatrazes, está classificada como em perigo crítico de extinção.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

A raríssima rã-de-riachos-de-alcatrazes, 'Cycloramphus faustoi', também foi descrita em 2007 e ocupa a mesma classificação – em perigo crítico de extinção.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

O veneno das serpentes é utilizado para imobilizar, matar e digerir as presas, e acredita-se que as características químicas do veneno sejam diretamente relacionadas com a dieta. Existe, portanto, forte indício de que a variação na composição do veneno, e sua consequente potência e forma de atuação, é resultado da adaptação a preferências alimentares específicas. Nesse contexto, o estudo de espécies habitantes de ilhas é uma oportunidade única para entender os processos evolutivos para o surgimento e manutenção dos diversos tipos de venenos e a sua correlação com a evolução das próprias serpentes. Isso ocorre porque as ilhas são ambientes fechados, onde a disponibilidade de alimentos é restrita e muitas vezes diferente mesmo entre ilhas próximas, devido a condições ambientais e ecológicas distintas.

Muitas ilhas da costa do Brasil já foram conectadas com o continente devido a mudanças no nível do mar nos últimos 20 mil anos (fim do período Pleistoceno até a metade do Holoceno). Grazziotin, pesquisador do Instituto Butantan, explica que essas ilhas possuem fragmentos isolados da Mata Atlântica – experimentos naturais para o estudo de eventos evolutivos de populações separadas pelo mar. “As serpentes mais comuns nessas ilhas são as jararacas”, explica o pesquisador. “As espécies de ilha evoluíram a partir da jararaca-comum (Bothrops jararaca), amplamente distribuída no continente nas florestas de Mata Atlântica. Essas espécies insulares apresentam tamanhos de corpo e hábitos muito diferentes, o que parece ser uma resposta aos diferentes nichos ecológicos ocupados, uma vez que possuem comportamentos alimentares muito distintos.”

Pelo menos quatro espécies de jararacas-ilhoas já foram reconhecidas como plenas. Outras ainda aguardam descrição pelos cientistas. Como tantas espécies surgiram em tão pouco tempo é o grande mistério que os pesquisadores do Butantan tentam desvendar.

Apesar das cobras, as fragatas e albatrozes de Alcatrazes formam o maior ninhal de aves marinhas do Sudeste brasileiro.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

Golfinhos acompanham barco que leva pesquisadores à ilha de Alcatrazes, ao fundo. A reserva foi aberta para turistas no fim de 2018, mas sob certas condições – não se pode desembarcar na ilha, apenas mergulhar em suas águas, por exemplo.

Foto de Pedro Peloso/Projeto Dots

Para isso, os cientistas viajam, com apoio da Fapesp e NSF, por todo o continente americano em busca de amostras de venenos e glândulas para fazer um perfil completo dos venenos e testar uma hipótese: grupos de serpentes com maior adaptabilidade na composição química do veneno tem uma propensão maior ao surgimento de novas espécies em pouco tempo.

“Isso explicaria como as jararacas de ilhas se diversificaram tanto num curto intervalo de tempo”, diz Grazziotin. “Nossa hipótese é que espécies ancestrais mais diversas tiveram mais chance de sobrevivência, e essa diversidade de formas e venenos pode ser facilmente selecionada e moldada pela evolução, tanto nas ilhas, quanto no continente.”

Pedro Peloso é biólogo, fotógrafo e Explorador da National Geographic. Atualmente, é pesquisador visitante na Universidade Federal do Pará. Siga seu trabalho no Instagram e no Facebook.

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