Peixe se reproduz sem sexo e desafia teoria de extinção da espécie

A teoria da evolução sugere que as espécies que se reproduzem de forma assexuada tendem a desaparecer rapidamente, uma vez que seu genoma acumula mutações mortais ao longo do tempo.

Mas um estudo sobre um peixe lançou dúvidas sobre a velocidade desse declínio.

Apesar de milhares de anos de reprodução assexuada, o genoma da molinésia-amazona (amazon molly, em inglês), que vive no México e no sul dos Estados Unidos, é notavelmente estável ??e a espécie sobreviveu.

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Os detalhes do trabalho foram publicados na revista Nature Ecology and Evolution.

Há dois caminhos fundamentais pelos quais espécies se reproduzem - a forma sexuada e a assexuada.

A reprodução sexuada depende de células especiais reprodutivas masculinas e femininas, como os óvulos e os espermatozoides, juntando-se durante o processo de fertilização.

Cada célula sexual contém metade do número de cromossomos das células parentais normais. Depois da fertilização, quando o óvulo e o espermatozóide se fundem, o número normal do cromossomo celular é reintegrado.

A reprodução assexuada é diferente.

Uma vida nasce do celibato

Em vez de criar uma nova geração misturando medidas iguais de DNA das mães e dos pais, a reprodução assexuada dispensa o macho e, em vez disso, cria novos descendentes contendo uma cópia exata do genoma da mãe - uma clonagem materna natural.

Essa é uma maneira incrivelmente eficiente de criar uma nova vida. Ao não desperdiçar material genético na criação de machos, todos os descendentes nascidos a partir da reprodução assexuada podem continuar se reproduzindo.

Mas há um ponto negativo. Como os descendentes são fac-símiles genéticos da mãe, eles apresentam uma variabilidade limitada.

E a variabilidade genética pode proporcionar uma grande vantagem. É justamente o que permite que as populações respondam e superem as mudanças no meio ambiente e outras pressões seletivas, ao permitir a sobrevivência dos mais adaptados.

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A reprodução sexuada proporciona um grande espaço para gerar essa variabilidade genética, quando os pedaços de cromossomos individuais se recombinam assim que os óvulos e os espermatozoides se fundem e formam combinações únicas de cromossomos.

Outra vantagem da reprodução sexuada é que as mutações nocivas, que se acumulam naturalmente ao longo do tempo, são diluídas e seus efeitos anulados durante essa mistura genética.

Já os organismos que dependem da reprodução assexuada são propensos a perder essas vantagens.

O professor Manfred Schartl, da Universidade de Würzburg, é um dos principais autores do estudo e diz: "As previsões teóricas eram que uma espécie assexuada passaria por decomposição genômica e acumularia muitas mutações ruins e, sendo clonada, não seria possível depender da diversidade genética para reagir a novos parasitas ou outras mudanças no meio ambiente."

"Havia previsões teóricas de que um organismo assexual desapareceria depois de cerca de 20 mil gerações".

Nos círculos da biologia evolutiva, essa acumulação gradual e fatal de mutações mortais é conhecida como "catraca de Muller", em homenagem ao cientista vencedor do prêmio Nobel Hermann Muller, que desenvolveu a teoria.

Mas o último estudo sobre a estabilidade a longo prazo do genoma da molinésia-amazona lançou algumas novas descobertas surpreendentes sobre o potencial custo da reprodução assexuada.

Derrubando as probabilidades

Acredita-se que o peixe molinésia-amazona seja um híbrido surgido após a reprodução entre duas espécies de peixes aparentados - o molinésia do Atlântico e o molinésia de Sailfin.

É um dos poucos animais vertebrados que se reproduzem de maneira assexuada.

A molinésia fêmea amazona pode se reproduzir apenas ao ser exposta ao esperma de uma espécie relacionada de molinésia, mas o DNA do espermatozoide geralmente não se aproxima dos descendentes.

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Para definir o impacto desse estilo de vida celibatário, a equipe de pesquisadores comparou as sequências do genoma da molinésia-amazona aos coletados em vários locais, como o México e o Estado do Texas, nos EUA.

Usando as sequências do genoma, a equipe de pesquisadores conseguiu construir uma árvore genealógica.

A árvore mostrou que todos os peixes compartilharam o mesmo antepassado e que o peixe progenitor nadou em águas americanas há cerca de 100 mil anos.

Sobrevivente persistente

A molinésia-amazona sobrevive há cerca de meio milhão de gerações - muito além do que a teoria sugeria.

Mas não foi só isso. Quando os cientistas procuraram indícios de decadência genômica a longo prazo, havia muito poucos, como o professor Schartl explicou:

"O que encontramos é que esse peixe preservou seu genoma híbrido e o que sabemos da criação de plantas ou animais é que, quando tentamos fazer algo melhor, criamos um híbrido".

E ele acha que é esse "vigor híbrido" que sustenta a sobrevivência persistente da molinésia-amazona.

"O que a natureza tem feito é criar desde o início um bom híbrido, que prosperou".

"É claro que há mutações, mas o que sentimos e que não foi levado em consideração é que a evolução eliminará as mutações deletérias e somente aqueles que se tornam melhores, com boas mutações, prosperarão".

Ao comentar o trabalho, Laurence Loewe, professor assistente no Instituto para a Descoberta de Wisconsin, da Universidade de Wisconsin-Madison, disse à BBC:

"Normalmente, as espécies sem recombinação regular não são muito duradouras na forma evolutiva. No entanto, a molinésia-amazona parece ter encontrado uma maneira de sobreviver por um tempo surpreendentemente longo sem acumular sinais de decomposição genômica".

"Para descobrir como isso ocorre, provavelmente teremos que combinar muitos dos grandes avanços na genética evolutiva dos últimos 100 anos".