Evolução do veneno de serpentes avançadas da América do Sul: uma abordagem integrada comparando linhagens cis-/trans-andinas

Resumo

As serpentes avançadas (superfamília Colubroidea) constituem um dos mais diversos grupos de vertebrados terrestres em todo o mundo. O grupo é composto por mais de 2.500 espécies e inclui as famílias peçonhentas de presas frontais, como Viperidae (por exemplo, víboras) e Elapidae (por exemplo, cobras-corais), e espécies com presas traseiras da família Colubridae (por exemplo, colubrídeos). Na região Neotropical, onde sua diversidade é maior, alguns grupos desta superfamília tornaram-se organismos importantes para se explorar padrões históricos de diversificação e processos ecológicos que moldam a diversidade da região, mas também como objeto de pesquisas toxicológicas significativas. O estudo de seus venenos tem sido fundamental no desenvolvimento de ensaios diagnósticos e drogas terapêuticas, e para o tratamento de acidentes ofídicos, não apenas na América Latina mas também em outras regiões do mundo (por exemplo, África Subsaariana). Embora a maior parte destas pesquisas tenha sido focada em pitvipers e cobras-corais, nos últimos anos também foi reconhecida a necessidade de se estudar a composição e atividades pouco conhecidas das toxinas presentes no colubrídeos.Embora grandes avanços tenham sido feitos nas áreas descritas acima, um aspecto que permanece obscuro no estudo de serpentes avançadas Neotropicais é a evolução das linhagens presentes no oeste da América do Sul (i.e., linhagens trans-andinas), em oposição àquelas presentes no lado leste dos Andes (ou seja, linhagens cis-andinas). Ainda não temos uma boa compreensão de sua diversidade, das afinidades filogenéticas com outros grupos de Colubroidea sul-americanos e da diversidade de toxinas. Mesmo nos estudos filogenéticos mais recentes e abrangentes de serpentes, alguns desses grupos geralmente estão pouco representados e/ou apresentam resolução filogenética baixa ou modesta. Além disso, nos últimos anos, uma exploração mais aprofundada dos Andes, topograficamente complexos, revelou novas espécies para a ciência, mesmo para grupos bem estudados como pitvipers, além da descoberta de mecanismos evolutivos para a origem e manutenção de sua diversidade. Certamente, uma melhor integração entre pesquisadores destes paíse é necessária para conduzir adequadamente tais estudos em linhagens cis-/trans-andinas de serpentes avançadas da América do Sul. Mais informações sobre este assunto podem ser encontradas no documento "Scientific Background" anexo.Propomos então melhorar essas lacunas de conhecimento fortalecendo uma colaboração iniciada em 2017 entre pesquisadores do Instituto Butantan, no Brasil, e da Universidad Tecnológica Indoamérica, no Equador. Planejamos fazê-lo (1) explorando a diversidade de venenos e as relações evolutivas entre linhagens basais de viperídeos botropóides que complementarão nossa compreensão da evolução das linhagens brasileiras dessas serpentes; (2) comparando tendências evolutivas da diversidade de toxinas usando grupos insulares de serpentes avançadas presentes no arquipélago de Galápagos e nas ilhas da costa do Estado de São Paulo; (3) interagindo com especialistas em serpentes da Universidade de São Paulo para colaborar em estudos que explorem as relações entre veneno e dieta na evolução desses animais; (4) oferecendo um curso de pós-graduação sobre princípios evolutivos para a compreensão da diversidade de animais peçonhentos e de suas toxinas; e (5) estabelecendo o intercâmbio de espécimes preservados que sejam importantes para nossas coleções de história natural, e também promovendo futuras visitas acadêmicas de alunos entre nossas instituições.Essa colaboração resultará na adição de amostras-chave de serpentes avançadas dos Andes e de Galápagos à projetos já financiados pela FAPESP (Temático 2016/50127-5 e CEPID 2013/ 07467-1, entre outros). Além disso, a expertise complementar dos pesquisadores de ambas as instituições beneficiará a natureza transdisciplinar dos projetos ao vincular áreas-chave da missão do I. Butantan. (AU)