Super gene pinta asas de borboletas

Reid

São Paulo- Uma borboleta brasileira colorida em vivo marrom, conhecida como 'Heliconius numata’, tem confundido os geneticistas há anos. Ela tem sete padrões de asas diferentes, cada um imitando uma espécie local diferente borboletas do grupo 'Melinaea’.

Esse truque genético é tão surpreendente quanto se todas as pessoas crescessem até atingir certas alturas prescritas, como 1,52, 1,82 ou 2,13 metros, sem nenhuma variação entre essas medidas específicas. Para ajudar a aperfeiçoar sua imitação dos sete modelos de 'Melinaea’, as borboletas de alguma forma trancaram o que deveria ser uma amplitude contínua de variação natural em sete padrões específicos.

A guerra biológica é a força que conduz essa imitação. As lagartas 'Melinaea’ alimentam-se de plantas da família da beladona e ingerem seus alcaloides pirrolizidínicos venenosos, assimilando-os em seus tecidos. Os pássaros rapidamente aprendem que as borboletas 'Melinaea’ podem ser um lanchinho extremamente desagradável.

Porém, imitando as sete espécies das 'Melinaea’, a 'Heliconius numata’ não está apenas pegando uma carona nessa fama. Ela também é extremamente tóxica, pois suas lagartas armazenam glicosídeos provindos das plantas de sua alimentação, que pertencem à família do maracujá. Essas duas envenenadoras colaboram na produção do mesmo conjunto de sinais de aviso, pois com poucas borboletas sacrificadas os pássaros já aprendem uma importante lição.

De que modo as borboletas 'Heliconius’ levam a cabo esse truque de possuir sete formas diferentes em uma população de um único cruzamento? Cada padrão das asas é definido por vários genes diferentes – mas como os genes são misturados a cada geração, os diferentes padrões das asas deveriam se fundir rapidamente quando pais de diferentes padrões se acasalassem.

Uma equipe de biólogos franceses e ingleses, liderada por Mathieu Joron – do Museu de História Natural em Paris – descobriu qual é a solução orquestrada pela borboleta. Ela possui, trancados juntos em um 'supergene’, um grupo de 18 genes envolvidos em especificar o padrão das asas. Esse supergene é transmitido hereditariamente como uma unidade fechada, reportam os biólogos na atual edição da 'Nature’.

As diferentes versões do supergene coexistem em uma hierarquia de domínio.

Se a mãe e o pai possuem diferentes padrões de asas, a prole resultante irá mostrar o padrão de qualquer que seja o supergene dominante.

Os pesquisadores identificaram três versões do supergene, todas com um certo segmento de DNA presente na ordem inversa à sequência normal. Provavelmente é essa a maneira como o supergene escapa ao processo normal de mistura, que depende do alinhamento dos filamentos de DNA baseado na similaridade de suas sequências de DNA. Se um filamento contém um grande pedaço de DNA na ordem inversa, esse alinhamento será frustrado.

Cada uma das três versões do supergene tem seus genes componentes em uma ordem diferente. Podem existir outros rearranjos genéticos ainda não descobertos, que poderiam explicar os sete ou oito diferentes padrões de asas encontrados na população da 'Heliconius’, diz Joron.

Já que tanto as 'Heliconius’ quanto as sete espécies de 'Melinaea’ são venenosas, não fica claro por que a 'Heliconius’ é a imitadora, e a 'Melinaea’ o modelo, e não o contrário. As 'Melinaea’ tendem a ser mais tóxicas e também mais comuns, explica Joron, então se elas são o parceiro mais forte, o papel de imitadora ficaria para a 'Heliconius’.

Outro quebra-cabeças evolutivo é por que as duas borboletas utilizam sete padrões diferentes de asas para anunciar sua desagradabilidade. Se o círculo de mimetismo entre as duas espécies convergisse para um único padrão de asas, isso não seria a mensagem mais poderosa de todas? Os pássaros da região teriam então de lembrar-se de apenas um único padrão de sinal venenoso, em vez de serem educados sobre sete, ao custo do sacrifício das borboletas.

Uma das razões para a ausência de convergência pode ser que cada um dos padrões evoluídos seja tão eficiente que não exista muita pressão seletiva para um sinal de aviso ainda mais forte, explica Joron. Outra razão é que o alcance das borboletas pode ser dividido em diferentes micro-habitats, cada um tendo definido seu padrão de asas mais eficiente do que os outros, para diferentes predadores. Isso favoreceria um mosaico estável de padrões de asas, tornando cada um deles difícil de ser descartado.

Joron estuda as borboletas há aproximadamente 15 anos. No começo ele focou em sua ecologia, mas depois interessou-se pela genética por trás dessas adaptações evolutivas. Tem havido algumas sugestões teóricas de que um mecanismo de supergenes possa estar envolvido no mimetismo da 'Heliconius’.

Quando diferentes ordens nos genes realmente emergiram do sequenciamento do DNA da borboleta, “foi quase bom demais para ser verdade”, declara Joron.

Fonte: http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/super-gene-pinta-asas-de-borboletas-17082011-17.shl?2

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