Existem mais de 9 milhões de vacas leiteiras nos Estados Unidos, e a grande maioria delas são Holsteins, grandes bovinos com marcações distintivas a preto e branco (por vezes vermelho e branco). A quantidade de leite que produzem é espantosa. Tal como a sua linhagem. Quando investigadores da Universidade Estatal da Pensilvânia olharam de perto para as linhas masculinas há alguns anos atrás, descobriram que mais de 99% delas podem ser rastreadas até um de dois touros, ambos nascidos nos anos 60. Isto significa que entre todos os Holsteins masculinos do país, existem apenas dois cromossomas Y.
“O que fizemos é realmente reduzir o acervo genético”, diz Chad Dechow, um dos investigadores.
As fêmeas não se têm saído muito melhor. De facto, Dechow – um professor associado de genética de gado leiteiro – e outros dizem que há tanta semelhança genética entre eles, que o tamanho efectivo da população é inferior a 50. Se os Holsteins fossem animais selvagens, isso colocá-los-ia na categoria de espécies criticamente ameaçadas de extinção. “É praticamente uma grande família consanguínea”, diz Leslie B. Hansen, uma especialista Holstein e professora na Universidade de Minnesota.
p>Ainda estudante de ciências elementares sabe que a homogeneidade genética não é boa a longo prazo. Aumenta o risco de doenças hereditárias, ao mesmo tempo que reduz a capacidade de uma população evoluir face a um ambiente em mudança. Os produtores de leite que hoje em dia lutam para pagar as contas não se concentram necessariamente nas perspectivas evolutivas dos seus animais, mas Dechow e os seus colegas estavam suficientemente preocupados que queriam olhar mais de perto para as características que tinham sido perdidas.
Para respostas, os investigadores começaram a criar um pequeno lote de novas vacas, cultivadas em parte a partir do sémen preservado de touros mortos há muito tempo, para medir uma série de características – altura, peso, produção de leite, saúde geral, fertilidade, e saúde do úbere, entre outros traços – e comparar essas características com as dos Holsteins modernos que criámos. A esperança é que eles possam um dia ser capazes de injectar alguma diversidade genética extremamente necessária nesta pedra angular da agricultura pecuária, e possivelmente despertar traços que se tenham perdido para a consanguinidade.
“Se limitarmos a diversidade genética da raça a longo prazo”, diz Dechow, “limitamos a quantidade de mudança genética que pode ser feita ao longo do tempo”
Por outras palavras, podemos chegar a um ponto em que estamos presos onde estamos. Não haverá mais melhorias na produção de leite. A fertilidade não vai melhorar. E se surgir uma nova doença, enormes extensões da população de vacas poderão ser susceptíveis, uma vez que muitas delas têm os mesmos genes.
Holsteins são hoje responsáveis pela grande maioria do leite que bebemos e por grande parte do nosso queijo e gelado. Durante pelo menos o século passado, estes animais têm sido premiados pela sua produção volumosa. Nos últimos cerca de 70 anos, os seres humanos introduziram uma variedade de métodos para aumentar ainda mais a produção. Em 1950, por exemplo, uma única vaca leiteira produzia cerca de 5.300 libras de leite por ano. Actualmente, o Holstein médio produz mais de 23.000. Em 2017, uma vaca premiada chamada Selz-Pralle Aftershock 3918 produziu 78.170 libras de leite – mais de 200 libras por dia.
“Estas vacas são verdadeiros atletas”, diz Hansen.
Isso beneficia os consumidores ao manter os preços dos alimentos baixos. Beneficia os agricultores porque poupam nos custos quando menos vacas produzem a mesma quantidade de leite. Beneficia também o ambiente porque o sistema digestivo de uma vaca produz quantidades consideráveis de metano e resíduos. (Embora as Holsteins de alta produção consumam mais energia e gerem mais resíduos por vaca, os investigadores estimam que os ganhos de eficiência resultam em impactos ambientais significativamente reduzidos em geral.)
Parte desta história de sucesso tem a ver com a mudança da forma como as Holsteins são criadas e geridas. Mas a maior mudança tem sido na forma como as vacas são criadas. Há muito tempo, os agricultores traziam touros de outras explorações para engravidar as suas vacas – uma forma de assegurar a diversidade genética, ou “mexer o pote”, como diz Hansen. Na década de 1940, começaram a utilizar a inseminação artificial. Desta forma, uma única dose de sémen de touro podia ser utilizada para impregnar um lote inteiro de novilhas. Logo, a tecnologia permitiu que o sémen fosse congelado, o que significava que um touro poderia ser pai de bezerros durante décadas, mesmo muito depois da sua morte. Entretanto, o mundo leiteiro mantinha registos muito detalhados, pelo que os touros que vendiam o sémen podiam dizer qual o touro que produzia a melhor prole – e por melhor prole, referiam-se às filhas que produziam mais leite.
Por esta altura, um touro muito procurado iria gerar milhares de filhas. Carlin-M Ivanhoe Bell, um touro nascido em 1974, tinha mais de 80.000 descendentes. A maioria dos touros tem menos, embora a sua descendência ainda seja em número de milhares. Nos anos 80, era evidente que a consanguinidade estava a aumentar significativamente.
Nos primeiros tempos da inseminação artificial, os touros teriam de provar o seu mérito na vida real. Ou seja, eles iriam gerar 100 filhas, depois quando essas filhas pariram e começaram a produzir leite, a sua produção foi medida. Quanto melhor fosse a produção, mais comercializável seria o touro. Este “teste de descendência” foi um processo valioso, mas levou vários anos a determinar se um touro era bom.
Em 2009, surgiram novas tecnologias: grandes dados e selecção genómica. Hoje em dia, a comercialidade de um touro é determinada por um computador. Um algoritmo complexo analisa a composição genética do touro, tendo em conta a saúde dos seus descendentes, a sua produção de leite, a gordura e proteína no leite, e outros traços, para chegar a números que o posicionem em relação a outros touros. A figura chave é chamada de mérito líquido vitalício. Representa a quantidade média de dinheiro que um agricultor pode esperar ganhar durante a vida da sua prole ao escolher este touro em vez de outro.
Embora isto tenha permitido aos agricultores avaliar mais eficientemente os animais através de muitas características chave, o processo também levou a taxas ainda mais elevadas de consanguinidade. O “coeficiente de consanguinidade” para Holsteins é actualmente cerca de 8%, o que significa que um bezerro médio obtém cópias idênticas de 8% dos seus genes da sua mãe e do seu pai. Este número é em comparação com uma linha de base de 1960 – e continua a aumentar em .3 ou .4 todos os anos.
“A consanguinidade está a acumular-se mais rapidamente do que nunca”, diz Dechow.
Mas será 8% a mais? Os especialistas em lacticínios continuam a debater esta questão. Alguns argumentam que os Holsteins estão a fazer o seu trabalho, produzindo muito leite, e que são um bando relativamente saudável. Hansen, no entanto, observa que se criar um touro para a sua filha, o coeficiente de consanguinidade é de 25 por cento; nessa luz, 8 parece muito. Ele e outros dizem que embora a consanguinidade possa não parecer um problema agora, as consequências podem ser significativas.
As taxas de fertilidade são afectadas pela consanguinidade, e já a fertilidade Holstein diminuiu significativamente. As taxas de gravidez nos anos 60 eram de 35 a 40 por cento, mas em 2000 tinham caído para 24 por cento. Também, quando parentes próximos são criados, é mais provável que as vacas obtenham duas cópias de genes recessivos indesejados, onde graves problemas de saúde poderiam estar à espreita.
“Algo precisa de mudar”, diz Hansen.
Para Dechow, a preocupação é a taxa de aumento e o que isso significa para o futuro da raça. “Imagine que tem uma vaca que tem 100 genes realmente bons e 10 genes realmente horríveis”. Eliminas essa vaca do teu programa de criação porque ela tem 10 genes horríveis”, diz ele, e “também perdeste os 100 bons genes dela”. Está a perder potencial genético a longo prazo”
Dechow cresceu numa exploração leiteira, tanto tempo antes de conhecer o ins-and-outs do genoma da vaca, que podia ver um pouco do que estava a acontecer.
Holsteins têm um aspecto muito diferente do que tinham há 50 anos atrás. Por um lado, foram criados para terem úberes mais longos e mais largos, em vez de profundos. Um úbere profundo pode tocar o solo, tornando-o muito mais propenso a infecções ou outros problemas, pelo que isso é uma mudança para melhor. Mas outras mudanças podem ser problemáticas. Por exemplo, os Holsteins modernos são criados para serem altos e magros, até ao ponto de serem ossudos. Essa magreza é um subproduto da produção de leite, porque “eles estão a dirigir a energia que consomem para o leite”, diz Dechow.
Mas é também algo de uma escolha estética. A vaca Holstein ideal – pelo menos na opinião das pessoas que julgam estas coisas – é “feminina e refinada”. Isso significa magra e angular. O problema é que uma vaca alta e magra não é necessariamente a vaca mais saudável e o gado mais curto e redondo tem mais probabilidades de engravidar.
Há alguns anos atrás, Dechow e outros começaram a perguntar-se, quão significativa foi a consanguinidade e a perda de diversidade? No início da década de 50, havia cerca de 1.800 touros representados na população. Eles sabiam que hoje havia menos, mas não faziam ideia de quão poucos. Dechow e os seus colegas Wansheng Liu e Xiang-Peng Yue analisaram a informação de pedigree paterno de quase 63.000 touros Holstein nascidos desde os anos 50 na América do Norte.
“Ficámos um pouco surpreendidos quando traçámos as linhagens e remontamos a dois touros”, diz ele. São nomeados Round Oak Rag Apple Elevation e Pawnee Farm Arlinda Chief. Cada um deles está relacionado com cerca de metade dos touros vivos hoje em dia. Essencialmente, a Elevation e Chief superaram todos os outros touros no mercado. Até a Select Sires, uma empresa que se dedica à venda de sémen de touro, ficou surpreendida com as descobertas. Charles Sattler, um vice-presidente da empresa, vê as notícias como uma verificação da realidade, mas não como motivo de alarme. “Provavelmente a maior preocupação é: haverá genes realmente valiosos que possamos ter perdido pelo caminho e que possamos utilizar hoje?” pergunta-se ele.
Não há muito tempo, havia outro cromossoma Y representado, o de Penstate Ivanhoe Star, nascido nos anos 60. O seu declínio demonstra um problema com toda esta consanguinidade. Nos anos 90, os criadores de gado leiteiro de todo o mundo começaram a reparar que os vitelos nasciam com problemas tão graves nas vértebras, que não sobreviviam fora do útero. Por volta da mesma altura, os vitelos estavam a nascer natimortos com uma condição chamada deficiência de adesão de leucócitos bovinos. Acontece que a Star, e o seu filho prolífico, Carlin-M Ivanhoe Bell, tinha genes recessivos problemáticos que só vieram à luz após algumas gerações de consanguinidade.
Após esta descoberta, os agricultores deixaram de criar vacas para os descendentes de Star e esse problema foi resolvido. Mas poderiam estar outros problemas a espreitar dentro dos cromossomas dos nossos restantes Holsteins? O que se tinha perdido com toda esta consanguinidade? Estas questões perturbaram o Dechow o suficiente para que ele começasse a procurar alguns desses velhos genes.
Isso exigiu uma escavação nos arquivos do Programa Nacional de Germplasma Animal em Fort Collins, Colorado. É como um banco de sementes, excepto que recolhe tecido ovariano, sangue e sémen de animais domesticados, e contém cerca de 7.000 amostras de sémen do tamanho de um coquetel de palha de touros Holstein.
A equipa de Dechow encontrou duas que não estavam relacionadas com o Chefe ou a Elevação, por isso recolheram essas amostras, obtiveram ovos de fêmeas de primeira, e criaram embriões para implantar em novilhas de substituição Penn State. A ideia era combinar a genética Y de meio século com o ADN de fêmeas que estão entre os melhores exemplos da produção de leite dos tempos modernos. Ao longo de 2017, os animais acabaram por dar à luz 15 bezerros, sete dos quais machos. Os mais velhos destes animais são cerca de dois e dois têm agora vitelos próprios.
Cada parâmetro no desenvolvimento destes bovinos será medido, e o seu ADN está a ser analisado e comparado com a população geral. Acontece que não se sabe muito sobre o cromossoma Y, pelo que esta é uma oportunidade de usar esta variação recém-introduzida para a compreender melhor. Também foram recolhidas amostras de sémen dos touros e enviadas para o banco de germoplasma no Colorado. A Dechow já consegue ver uma diferença no terreno na forma como estes bovinos são vistos. São um pouco mais curtos do que a maioria dos Holsteins, e também mais pesados. São também um pouco menos dóceis do que a média.
Select Sires recolheu amostras de sémen dos touros e correu com eles através do seu programa de classificação para assim obter resultados; saíram no meio da matilha. Ofereceram algumas destas amostras para venda aos produtores de leite, mas as vendas até agora têm sido mínimas. Os produtores de lacticínios já estão hoje em dificuldades financeiras, e não é fácil convencê-los de que há um benefício em obter ADN de touros médios.
Dechow ainda tem esperança de que haverá mais a ganhar com esta investigação assim que o gado amadurecer.
“O meu sonho de tarte no céu”, diz Dechow, “é que poderemos mostrar que esta velha genética ainda tem algo a oferecer”.
Maureen O’Hagan é uma escritora baseada em Portland, Oregon, que fazia parte do pessoal do The Washington Post e do The Seattle Times, onde ganhou numerosos prémios nacionais de jornalismo. É também autora de “The Woman in the Strongbox”, uma história de mistério da vida real.