Dos frutos às fezes: detectando DNA vegetal em amostras fecais de aves frugívoras

Abstract

A dispersão de sementes por animais é um processo crucial para a manutenção de populações e comunidades florestais, contribuindo para a regeneração e diversidade das florestas. Esse processo permite que as sementes sejam transportadas para áreas distantes, favorecendo a colonização de novos territórios e a sobrevivência de diversas espécies vegetais. A análise de amostras fecais é uma abordagem promissora para investigar esse processo ecológico, seja por meio de métodos tradicionais de triagem ou através de técnicas moleculares. As ferramentas moleculares possibilitam a detecção de espécies e indivíduos, além de descrever comunidades e interações ecológicas em amostras com quantidades limitadas e baixa qualidade de DNA. No entanto, ao analisar a dieta de dispersores de sementes, a interpretação dos resultados depende de fatores como o tempo decorrido entre a alimentação e a defecação, além da quantidade de alimento consumido, ambos potencialmente influenciando o sucesso na detecção do DNA. Este projeto teve como objetivo otimizar os protocolos de extração e amplificação de DNA de frutos em amostras fecais de aves frugívoras. Para isso, foi realizado um estudo experimental em cativeiro com 30 Sabiás-barranco (Turdus leucomelas) alimentadas com goiaba (Psidium guajava). Investigamos como a taxa de detecção de DNA dos frutos varia em função do tempo transcorrido desde a alimentação e da quantidade de frutos consumidos. Os resultados mostraram que o tempo desde o consumo do fruto é um preditor significativo para a amplificação de DNA vegetal nas fezes das aves, enquanto a quantidade consumida não apresentou efeito relevante. Esses achados têm implicações para estudos de campo, indicando que, embora as técnicas moleculares sejam eficazes em detectar DNA vegetal mesmo em pequenas quantidades de fruto consumido, a probabilidade de sucesso é maior em amostras de fezes coletadas mais cedo, principalmente nas primeiras duas horas após a ingestão do fruto.

The study of animal diets is essential for understanding ecosystems and monitoring environmental changes, as it investigates feeding patterns and resource use by animals in natural environments. Seed dispersal by animals is a crucial process for the maintenance of forest populations and communities, contributing to forest regeneration and biodiversity. This process allows seeds to be transported to distant areas, promoting the colonization of new territories and the survival of various plant species. Fecal sample analysis is a promising approach to studying this ecological process, either through traditional screening methods or molecular techniques. Molecular tools enable the detection of species and individuals, as well as the description of communities and ecological interactions, even in samples with limited quantities and low-quality DNA. However, when studying the diet of seed dispersers, the interpretation of fecal sample analysis depends on factors such as the time elapsed between feeding and defecation, as well as the amount of food consumed, both of which influence DNA detection success. This project aimed to optimize protocols for DNA extraction and amplification of fruit from fecal samples of frugivorous birds. An experimental study was conducted in captivity with 30 Palebreasted Thrushes (Turdus leucomelas) fed guava (Psidium guajava). We investigated how the detection rate of fruit DNA varies according to the time elapsed since feeding and the amount of fruit consumed. The results showed that the time since fruit consumption is a significant predictor of plant DNA amplification in bird feces, while the amount of fruit consumed had no relevant effect. These findings have implications for field studies, indicating that although molecular approaches can detect plant DNA even in minimal amounts of consumed fruit, the likelihood of successful detection is higher in fresh fecal samples, especially within the first two hours after feeding.