Genitália não é tudo igual! Entenda a origem dos órgãos sexuais nos animais

Se você olhar para os órgãos sexuais de uma cobra e de um rato provavelmente vai ficar surpreso com a diversidade das genitálias no mundo animal. Perto de suas caudas, camundongos machos têm pênis cravejados de pequenos espinhos, enquanto que os ratos do sexo feminino têm vaginas. Já as cobras macho têm um par de pênis, chamado hemipenes, que fica no meio do corpo. E há uma boa razão para os órgãos sexuais estarem em diferentes pontos de um rato e uma cobra, de acordo com um novo estudo publicado na revista Nature.

Os resultados da pesquisa fornecem muitas informações sobre como os órgãos genitais externos se desenvolveram a partir de tecidos encontrados em partes diferentes do corpo de répteis e mamíferos.

As genitálias da cobra surgiram do tecido residual que teria dado origem a suas patas traseiras, enquanto que o tubérculo genital em mamíferos -- a parte que acabará por se tornar um pênis ou um clitóris -- derivou do tecido da cauda.

"Sempre houve uma sugestão de que os membros e órgãos genitais podem ter co-evoluído", afirma Patrick Tschopp, pesquisador de pós-doutorado na Harvard Medical School, que liderou o estudo. "Quando os animais passaram a habitar ambientes secos duas coisas tinham que mudar". Os primeiros animais a "engatinhar" pela terra há milhões de anos tiveram de evoluir os membros para poder se locomover. Depois, as criaturas tiveram de encontrar uma maneira de proteger seus ovos em um ambiente muito mais hostil (não podiam apenas liberar seus óvulos e espermatozoides na água). A solução da natureza foi a fertilização interna -- a entrega direta do macho para a fêmea, o que exigiu genitália externa, explicou o pesquisador ao site Live Science.

Tschopp e seus colegas decidiram traçar a linhagem da genitália externa em ratos, galinhas, lagartos e cobras. Eles fizeram isso através da injeção de corante fluorescente para marcar a cloaca embrionária, uma estrutura transitória que, eventualmente, se desenvolve em vias urinárias e intestinais.

Nos estágios iniciais de desenvolvimento, antes do sexo do embrião ser determinado, a cloaca emitiu sinais que "instruíram" células e tecidos vizinhos a formar a genitália externa. Para serpentes e répteis, a cloaca está localizada perto das patas traseiras, de modo que os órgãos genitais começaram a se desenvolver ali. Para ratos e pássaros, a cloaca está localizada perto do início da cauda, o que gerou órgãos mais posteriores.

Os pesquisadores, então, realizaram um experimento de laboratório. Eles artificialmente moveram a cloaca de um embrião de galinha para mais perto da posição da cloaca em uma serpente ou réptil. Em consequência, as células vizinhas começaram a responder como se fossem órgãos genitais.

Em muitas espécies, diferentes órgãos são "atraídos" para o sexo, ou seja, sua forma e a função evolui muito rapidamente de acordo com um comando. Embora pequenos, os ácaros, por exemplo, têm uma grande variedade de formas de transferir o esperma, afirma Menno Schilthuizen, biólogo do Centro de Biodiversidade da Naturalis, na Holanda.

Alguns desenvolveram pênis, mas outros usam suas mandíbulas para entregar esperma para seus companheiros. Outros ácaros simplesmente produzem um pacote de esperma para apenas deixá-lo no chão, e a fêmea usar quando bem entender.

"Nós sabemos muito, é claro, sobre os nossos próprios órgãos, como eles se parecem e como mudam de forma durante a evolução", diz Schilthuizen. “Mas não sabemos muito sobre os caminhos de desenvolvimento que eles seguem."

Os autores do estudo disseram que suas descobertas também ilustram um exemplo de "homologia profunda" na evolução.

"A estrutura encontrada em dois organismos diferentes é 'homóloga' se a estrutura foi herdada de um ancestral comum que tinha uma versão da estrutura", diz o pesquisador Clifford Tabin, professor de genética da Harvard Medical School.

Tradicionalmente, as partes do corpo são apenas vistas como "homólogas" se foram herdadas de um ancestral comum. Por exemplo, uma asa de morcego, uma palheta de baleia e uma mão humana são homólogos porque todos eles derivam do mesma membro anterior de um ancestral comum, explica Tabin.

Os órgãos genitais externos de mamíferos e répteis evoluíram separadamente, então eles não são homólogos. No entanto, eles parecem compartilhar um conjunto ancestral de sinais moleculares e reações, sugerindo que eles têm uma "homologia profunda" no nível genético.