O mistério da molly amazônica (Poecilia formosa) e as populações 100% femininas

Parece exagero, mas é real: a molly amazônica (Poecilia formosa), um peixe que vive em rios, lagos e áreas alagadas do México e do Texas, ocorre em grande parte da sua distribuição em populações compostas por 100% de fêmeas.

Em 1932, a molly amazônica entrou para a história como o primeiro vertebrado conhecido a se reproduzir por clonagem, originando populações inteiramente femininas.

Um novo estudo genético trouxe pistas importantes para um enigma antigo: como esse sistema funciona - e por que ele não levou a espécie ao desaparecimento.

Nos seres humanos, a proporção de mulheres é aproximadamente 50%. Alguns países, como as Maldivas (38% de mulheres) e a Moldávia (54% de mulheres), fogem um pouco disso, mas boa parte dessas diferenças pode ser explicada por imigração e emigração masculinas.

Razões sexuais extremas no reino animal

No entanto, no mundo animal existem proporções de sexo muito mais radicais. Em populações da batuíra-de-kent, em que os machos cuidam dos filhotes, apenas 14% são fêmeas. Já em tartarugas marinhas - cujo sexo é determinado pela temperatura -, frequentemente mais de 75% dos indivíduos são fêmeas.

A maioria das espécies animais se reproduz sexualmente. Nesse modelo, dois gametas - espermatozoide e óvulo - se fundem e formam um embrião. Durante esse processo ocorre a recombinação, que embaralha aleatoriamente o material genético herdado da mãe e do pai.

O resultado é uma prole mais variável, com novas combinações de características. Essa diversidade genética aumenta a chance de sobrevivência da espécie quando o ambiente muda.

A molly amazônica, porém, se reproduz de modo assexuado, sem mistura de material genético. Isso derruba a diversidade genética e torna as populações mais expostas à extinção - se uma molly amazônica for vulnerável a uma doença, em princípio todas serão.

E existir como cópia idêntica traz um problema adicional.

Clones, mutações e a catraca de Muller

Espécies assexuadas tendem a acumular mutações prejudiciais com mais facilidade. Esse efeito, chamado de catraca de Muller, prevê que clones deveriam desaparecer em até 10,000 anos.

Ainda assim, a molly amazônica - um híbrido que surgiu por reprodução sexuada entre uma fêmea de molly atlântico (P. mexicana) e um macho de molly-de-barbatana-vela (P. latipinna) - persiste há mais de 100,000 anos.

Então, qual é o segredo por trás dessa sobrevivência prolongada?

Conversão gênica na molly amazônica (Poecilia formosa)

A conversão gênica é um mecanismo no qual uma versão de um gene substitui outra. Em muitas espécies, incluindo humanos, esse processo ajuda a reparar DNA danificado.

Na molly amazônica, porém, a conversão gênica desacelerou a catraca de Muller. O novo estudo indica que a conversão gênica parece desempenhar um papel equivalente ao da recombinação.

Na prática, isso permite ao peixe eliminar mutações nocivas e manter as benéficas.

De fato, mesmo se reproduzindo assexuadamente, a molly amazônica apresenta variações de formato corporal entre populações, um sinal de evolução em resposta às condições do ambiente local.

A molly amazônica se reproduz por um processo chamado partenogênese, também conhecido como "nascimento virginal", em que os filhotes se desenvolvem a partir de um gameta não fecundado.

Isso favorece a expansão rápida de genótipos bem-sucedidos - os “projetos” genéticos dos organismos - porque todas as mollys amazônicas conseguem se reproduzir sem precisar encontrar um par. Assim, animais gerados por nascimentos virginais podem colonizar habitats rapidamente.

A partenogênese pode ser obrigatória, como na molly amazônica, quando é a única forma de reprodução. Mas também pode ser facultativa, quando a espécie alterna entre reprodução sexuada e assexuada.

Por exemplo, o lagostim-marmorizado se reproduz sexualmente em sua área nativa, mas em habitats novos se estabelece rapidamente de forma assexuada, muitas vezes a partir de uma única fêmea.

A molly amazônica apresenta um tipo de partenogênese chamado ginogênese, em que o esperma é necessário para estimular o desenvolvimento do óvulo não fecundado. Ou seja: a molly amazônica ainda precisa "acasalhar" sempre que se reproduz - mas o esperma não é incorporado ao descendente.

A molly amazônica acasala com machos de espécies próximas, que se reproduzem sexualmente. Embora os genes desses machos não passem para a geração seguinte, isso ainda pode ser vantajoso para eles.

O motivo é que fêmeas costumam seguir “tendências” na hora de escolher parceiros. Assim, quando fêmeas da própria espécie observam machos junto de uma molly amazônica, aumentam as chances de elas também aceitarem acasalar com esses mesmos machos.

A partenogênese é comum em invertebrados, como formigas, abelhas e vespas. Entre vertebrados, ela é menos frequente, mas já foi registrada em outros peixes, anfíbios e répteis (incluindo o dragão-de-komodo), em aves como o condor-da-califórnia e em tubarões, por exemplo os tubarões-martelo.

Outros vertebrados partenogenéticos formados apenas por fêmeas incluem os lagartos-de-cauda-de-chicote: quase um terço das espécies é composto exclusivamente por fêmeas. O lagarto-de-cauda-de-chicote do Novo México chegou até a se tornar um "ícone queer".

Diferentemente da molly amazônica, esses "lagartos lésbicos" não precisam de esperma de um macho para disparar o desenvolvimento do óvulo. Eles só precisam realizar comportamento de acasalamento para estimular a ovulação, eliminando por completo a participação dos machos.

Algumas salamandras-de-pintas-azuis se reproduzem assexuadamente há vários milhões de anos. Embora as populações só de fêmeas dessas salamandras se reproduzam de maneira semelhante à do peixe molly - com necessidade de esperma para iniciar o desenvolvimento -, elas são cleptogênicas.

Isso significa que substituem uma parte do DNA materno por uma parte do DNA presente no esperma do macho, incorporando uma pequena porção do material genético dele ao filhote.

Esse mecanismo promove diversidade genética, o que ajudou as salamandras a persistirem por tanto tempo.

Assim como a molly amazônica, a cobra-cega-de-brâmane - também chamada de cobra-de-vaso, por cavar em vasos de plantas - é o único outro vertebrado conhecido que se reproduz exclusivamente por partenogênese.

Essas cobras têm 3 cópias de cada cromossomo, em vez das 2 habituais, provavelmente por causa de um erro na divisão celular em algum ponto da história evolutiva da espécie.

Números maiores de cromossomos já foram observados em muitas espécies, como salmões com 4 cópias e esturjões com 8 cópias.

Ter mais cromossomos aumenta a diversidade genética, o que provavelmente explica como os clones da cobra-cega conseguiram sobreviver por tanto tempo.

É possível que existam ainda outros animais só de fêmeas que não foram descobertos. Afinal, até poucos anos atrás, nem sabíamos que cobras fêmeas têm dois clitóris.

Louise Gentle, Professora principal de Conservação da Vida Selvagem, Universidade Nottingham Trent

Este artigo foi republicado a partir do The Conversation sob licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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