>O sexo nasceu da dificuldade

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Todas as teorias para a evolução do sexo invocam algum mecanismo que mantenha a variação genética , já que o “embaralhamento” que ele causa, sem variação, não reverteria em mudança alguma. E já que estamos falando de algo que gasta tanta energia, teria que valer a pena.
Muitas das teorias modernas nesse campo têm se focado em mutações deletérias ou coevolução parasita-hospedeiro como fontes chaves de variação genética. Entretanto, uma explanação mais clássica para a manutenção desta variação é a heterogeneidade espacial na seleção. Diversos estudos teóricos recentes mostram que o sexo evolui mais facilmente quando há uma heterogeneidade espacial na seleção. Se a seleção é a força evolucionária dominante modulando as associações entre genes, então o sexo seria normalmente desvantajoso, já que a seleção levaria a uma combinação de alelos “bons” em excesso, e o sexo põe tudo isso abaixo através da recombinação e segregação.
Porém, em ambientes heterogêneos espacialmente, não apenas a seleção, mas também a migração é importante na determinação de combinações genéticas. A migração constantemente “joga população adentro” algumas características não tão adaptativas, e, nesse caso, o sexo acaba sendo uma ferramente útil, por potencialmente ajudar a quebrar essas associações genéticas ruins.
Becks & Agrawal, da Universidade de Toronto, Canadá,  resolveram verificar essa teoria do papel da heterogeneidade espacial + migração através de um modelo prático. Para isso, eles usaram a espécie de rotífero monogononte Brachionus calyciflorus (esse ser no mínimo estranho da figura abaixo).

Exemplares de Brachionus calyciflorus: fêmeas “sexuadas” carregando “resting eggs” (os escuros); e fêmeas “assexuadas” carregando “amictic eggs” (os mais claros)

Esses animais são considerados partenogênicos diplóides cíclicos. Isso significa que, normalmente, eles se reproduzem assexuadamente (por partenogênese), mas a reprodução sexualda pode ser induzida quando em altas densidades populacionais, através de quorum sensing (esse assunto mereceria outro post, aliás), como mostra o diagrama abaixo:

Para testar a hipótese, eles estabeleceram populações deste rotífero, e a diferenciação entre os ambientes considerados foi dada por um aporte de alimento de diferente qualidade. Os autores definiram que cada tratamento teria duas sub-populações, entre as quais seria permitida migração. Para os tratamentos considerados “homogêneos”, as duas subpopulações recebiam o mesmo aporte de alimento (de alta ou baixa qualidade). Já para o tratamento heterogêneo, uma subpopulação recebia alimento de alta qualidade, e outra de baixa. A migração, considerada chave na hipótese, foi permitida através de transferência manual semanal mesmo.
Com o material em mãos, os pesquisadores utilizaram duas comissões de frente para detectar as taxas de reprodução sexuada nos experimentos.
A primeira foi baseada na mensuração da fração de clones individuais e isolados que tivessem alternado para reprodução sexuada quando expostos a um estímulo de “indução de sexo” sob condições controladas. E, como esperado pela teoria, foi observada maior “propensão ao sexo” quando houve migração no ambiente heterogêneo do que no homogêneo (verifique o gráfico abaixo), sendo que eles observaram uma taxa de decréscimo de reprodução sexuada muito rápida e acentuada nos ambientes homogêneos. 
 

Já a outra forma de medida que eles usaram, para então confirmar as diferenças observadas nos experimentos controlados que expliquei acima, foi verificar esta situação in situ, através de estimativas da percentagem da prole derivada de reprodução sexuada (“resting eggs”) em comparação à prole total (“resting” e “amictic eggs”). Na parte final do experimento (do dia 74 ao 109), as populações alcançaram densidades estáveis, sem diferença significativa entre os tratamentos. Isto permite uma comparação razoável das taxas de sexo entre os tratamentos neste período. A percentagem de prole proveniente de reprodução sexuada foi significativamente maior no ambiente heterogêneo (cerca de 15%) que nos homogêneos (cerca de 7%) (cheque abaixo, no gráfico).
 
Porém, poderiam se ter diversas intepretações pra esse resultado. Uma seria a de que os benefícios putativos do sexo sob a heterogeneidade ambiental poderiam ser suficientemente grandes para balancear seus custos, resultando assim em uma taxa mais equilibrada de sexo alí do que nos ambientes homogêneos. Sob outra ótica, os benefícios do sexo poderiam existir sob condições heterogêneas, mas esses poderiam não ser suficientes para compensar totalmente seus custos. Consequentemente, a taxa de reprodução sexuada declinaria também no ambiente heterogêneo, mas a uma taxa mais baixa. Por fim, a seleção no sexo pode não diferir entre tratamentos (ou seja, não há benefícios devido à heterogeneidade). Pelo contrário, a seleção no sexo seria simplesmente menos eficiente no ambiente heterogêneo porque alí há mais variância no fitness, impedindo a eliminação de alelos, e causando assim maiores taxas de reprodução sexuada.
Para descobrir qual das alternativas seria a mais correta, os autores recomeçaram o experimento na semana 14, misturando os indivíduos de todos os tratamentos, para assim criar populações com taxa intermediária de sexo. Uma bagunça só (naquele gráfico 2 lá em cima, a linha vertical mostra este restart… BAD WORD, BAD WORD).
E lá fizeram tudo de novo, as mesmas condições e mensurações.
Mas acharam a mesma coisa!! Após cerca de 40 a 45 gerações, a propensão ao sexo continuou diminuindo nos ambientes homogêneos. Este resultado indica que as vantagens do sexo compensam seus custos sob condições de heterogeneidade espacial.
Claro que nem tudo são flores, e as explicações que podem surgir dessas hipóteses não são tão simplistas (inclusive, vale a lida do artigo pra ver as diferentes alternativas que eles sugeriram como intepretações dos resultados). Mas a prova prática do tanto teorizado já é um passo e tanto.
O bacana é que muito trabalho interessante pode vir desses achados. Pesquisas futuras podem vir a identificar não apenas as condições que favorecem a evolução do sexo, mas também examinar os mecanismos genéticos da população pelos quais estes benefícios aparecem. 
Parafraseando (achei lindo): “By doing so, we can begin bridging the sizeable gap between theory and the empirical patterns observed in nature”.

Referências:
Becks, L., & Agrawal, A. (2010). Higher rates of sex evolve in spatially heterogeneous environments Nature DOI: 10.1038/nature09449
Snell, T., Kubanek, J., Carter, W., Payne, A., Kim, J., Hicks, M., & Stelzer, C. (2006). A protein signal triggers sexual reproduction in Brachionus plicatilis (Rotifera) Marine Biology, 149 (4), 763-773 DOI: 10.1007/s00227-006-0251-2
Belas imagens daqui e daqui

>A volta do adormecido

>

Não, este ainda não é o post “reinaugural” do Tage des Glücks.
Acho que é só uma mistura de ansiedade e desespero de ver e “tocar” essa caixinha de texto com os dedos, saudade de sentir a imaginação fluir, os neurônios trabalharem com mais afinco, de ver comentários encherem o dia de entusiasmo.
Sim, eu sinto falta de blogar. Muita, aliás!
O último post do Tage des Glücks foi há aproximadamente um milhão de anos, e a vergonha que se estampa na cara da que vos fala é descarada (leia-se: rubor facial acentuado). Esse post foi antes da minha viagem pra Suiça (durante esta, eu alimentei com certa decadência o Open Dörr to the World, onde eu contei algumas das minhas aventuras na terra do queijo e do chocolate). Pois bem, voltei da terra longínqua, e eis que um turbilhão de atividades tomou conta de cada hora do meu dia. Me matriculei em TCC, comecei mais um estágio, tinha que terminar o relatório final para mandar para a universidade na qual eu trabalhei na Suiça…. 
 
(isso é mais ou menos o que se assemelha o lado interno da minha cabeça ultimamente)
Ou seja né amigos, a poeira do Tage des Glücks, que já estava vergonhosa, começou a formar montes gigantescos nos cantos.
E é aquela velha história, parece que quanto mais protelamos o acontecimento de alguma coisa, mais vergonhoso se torna o retorno ¬¬
Mas…
Chega de trelelé e justificativas. =)
Só queria dizer que senti falta daqui, e que estou montando um post novinho pra reinaugurar de verdade esse espaço xumbrega que a pessoa aqui se dignou a montar.
Espero voltar com tudo.
See you soon!!!
Figura ilustrativa daqui

>As amantes dos cabelos das preguiças

>Você olha para uma árvore. Lá em cima. Um animal com o olhar tristonho. Um tanto relutante, talvez. Você nota que seus pelos são esverdeados, quase misturando-se com os tons dos líquens que também vivem nestas mesmas árvores. Essa cor verde, confere um bom disfarce para o animal. Embora não seja um primata, lembra muito os membros da nossa familia, possívelmente pela convergência nos ambientes arbóreos. Tão bonito em seu silêncio. Pois, enfim você percebe que esta encantado por esse animal, uma preguiça.


Mas o encantamento não para por ai. Imagine que você está provido de um microscópio e resolve examinar minuciosamente estes cabelos, os seus pêlos esverdeados. daí você encontra milhares de outros organismos menores vivendo por ali. Claro, muitos piolhos, acáros e aranhas, mas também descobre que lá dentro, na superfície e também profundamente, vivem algas verdes! pequenos seres que “comem” as partículas do sol.


As algas da espécie Trichophilus welckeri, receberam este nome pois Trichophilus significa “amante dos pêlos” e foi descoberto que esta espécie existe somente em associação com o animal, numa simbiose mutualista, profunda e duradoura. Os pêlos absorvem água, e acabam tornando-se um local ideal para as algas, e a sobrevivência das algas de certa forma, contribuem na camuflagem da preguiça.
Agora só resta saber quem ama mais. A pequeníssima alga verde ou a esverdeada e sonolenta preguiça…


Nestes links é possível encontrar maiores informações sobre as evidencias moleculares, filogenia das algas e sobre a simbiose entre estes dois organismos:

SUUTARI. M. et al. Molecular evidence for a diverse green algal community growing in the hair of sloths and a specific association with Trichophilus welckeri (Chlorophyta, Ulvophyceae). BMC Evolutionary Biology.

http://www.helsinki.fi/research/news/2010/week15.html

Imagens:
http://cabinetmagazine.org/events/images/sloth
http://view3.picapp.com/pictures.photo/image/9606758/baby-sloth-fed-teresa/baby-sloth-fed-teresa.jpg

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