Evolução emprestada

Agência FAPESP – Por que adaptar seus genes se há uma alternativa muito mais rápida: emprestar as adaptações necessárias para sua sobrevivência de outro indivíduo?

Há mais de um século entende-se que um princípio básico da evolução é que animais e plantas podem se adaptar geneticamente de modo que tais mudanças ajudem em sua sobrevivência e reprodução. Agora, uma pesquisa destaca um mecanismo evolucionário até então desconhecido.

Estudos anteriores sempre indicaram que características que aumentam a capacidade de um animal de sobreviver e reproduzir eram conferidas por genes favoráveis, passados de uma geração a outra.

Em artigo publicado na edição desta sexta-feira (9/7) da revista Science, John Jaenike, da Universidade de Rochester, e colegas descrevem um exemplo surpreendente de bactéria que infecta um animal, dando a esse último uma vantagem reprodutiva. E o invasor é passado para as crias, espalhando o benefício e garantindo a permanência da espécie.

A relação simbiótica entre hospedeiro e bactéria dá ao primeiro uma defesa especial contra algum risco em seu ambiente, que é transmitida pela população por meio de seleção natural, de forma similar à que ocorre com um gene favorável.

Segundo os autores do trabalho, o fenômeno foi identificado agora, mas não deve ser exclusivo aos organismos em questão e pode estar ocorrendo há muito tempo.

Os pesquisadores também apontam que, além de colocar em cena um importante mecanismo evolucionário, a descoberta poderá ajudar no desenvolvimento de métodos que usem bactérias como defesa contra doenças em humanos.

A descoberta foi feita em uma espécie de mosca, a Drosophila neotestacea, que é tornada estéril por nematelmintos, vermes parasíticos abundantes que atingem animais e plantas. Os nematelmintos invadem fêmeas jovens dessas moscas, evitando que elas possam reproduzir.

Mas quando uma fêmea de Drosophila neotestacea é infectada também por um gênero de bactéria conhecido como Spiroplasma, o crescimento dos vermes é afetado, impedindo-os de esterilizar a mosca.

Os pesquisadores também descobriram que, como resultado do impacto benéfico da ação da bactéria, essa está se espalhando pela América do Norte, aumentando rapidamente de frequência nas moscas à medida que passa de uma geração a outra.

Por meio da análise de exemplares da Drosophila neotestacea preservados na década de 1980, Jaenike e colegas calcularam que a bactéria estaria então presente em cerca de 10% das moscas. Em 2008, a frequência havia aumentado para 80%.

“Essas moscas estavam realmente sendo esmagadas pelos nematelmintos na década de 1980 e é impressionante ver como elas estão se dando bem melhor atualmente. A proliferação da Spiroplasma nos faz pensar na rapidez das ações evolucionárias que estão ocorrendo abaixo da superfície de tudo o que enxergamos lá fora”, disse Jaenike.

“Esses simbiontes transmissíveis são uma forma de um hospedeiro adquirir uma nova defesa muito rapidamente. Em vez de modificar seus próprios genes – que não são muito diversos, para começo de conversa –, o melhor pode ser simplesmente incorporar um novo organismo”, disse Nancy Moran, da Universidade Yale, em comentário sobre o estudo.

A descoberta pode ter consequências importantes para o controle de doenças em humanos. Nematelmintos transmitem diversas doenças graves, como elefantíase, e podem causar problemas como cegueira. Agora que se conhece uma evidência de defesa natural contra esses vermes, abre-se um caminho para usar esse fenômeno como estratégia contra tais invasores.

O artigo Adaptation via symbiosis: recent spread of a drosophila defensive symbiont (doi: 10.1126/science.1188235), de John Jaenike e outros, pode ser lido por assinantes da Science emhttp://www.sciencemag.org