Meu nome é Atila Iamarino, sou biólogo e doutorando em evolução de HIV-1. Apaixonado por ciência e viciado em informação.
Dura batalha
Chifres de besouros são uma característica especial. Não só são estruturas únicas dos machos, como não têm paralelo direto* (valeu, Takata) em outros insetos. Não são partes da boca, antenas ou patas modificadas. São chifres. Que inclusive chamaram a atenção do heróico velhinho, Charles Darwin, que nutria uma paixão por besouros desde a infância e usou os chifrudos para explicar a seleção sexual. (* há outras estruturas, embora não sejam chifres)Os besouros machos usam esses chifres para batalhar pelas fêmeas. Em ambientes restritos, como túneis escavados por eles onde elas depositam ovos, machos se degladiam pela corte da companheira. E quase sempre, quanto mais longo o chifre, maior o número de vitórias, mais fêmeas fertilizadas e mais descendentes.
Como qualquer estrutura sujeita à seleção sexual (apesar de não ser a fêmea quem escolhe, a conquista da batalha implica em reprodução), eles são uma força diversificadora impressionante. Besouros com chifres são extremamente numerosos e variados. Responsável por um dos maiores eventos de surgimento de espécies, a diversidade de formas que os chifres podem adquirir são um exemplo do poder de uma disputa evolutiva - alguém aí falou Rainha Vermelha?
Criando a diversidade
E antes que criacionistas coloquem as asinhas de fora, com sua complexidade irredutível, a capacidade de produzir (ou deixar de produzir) chifres parece ser bem elástica nos besouros. Depois que surgiu, apareceu e desapareceu em várias espécies. Parece ser possível apenas uma mutação inativar ou reativar a característica, de forma que em uma geração essa mudança pode ocorrer. [1]
A formação do chifre é bem estudada. Ainda na fase de larva (algumas são enormes), pouco antes de começar a metamorfose, a região da cabeça sofre uma proliferação de células, que vão se se expandir durante a fase de pupa. Alguns besouros desenvolvem chifre durante a fase de pupa e reabsorvem o tecido depois, tanto o macho quanto a fêmea em certos casos, mostrando a variação da característica entre espécies. [2]
Novos truques para velhos genes
Mais ainda, tal variação depende de genes bem conhecidos e com funções importantes na formação de apêndices como as patas. Ao invés dos besouros "inventarem" novos reguladores para o crescimento de chifres, deram novas funções para genes já presentes, contrariando a idéia de que genes importantes estão "congelados" em suas funções e não têm mais plasticidade.
E os genes utilizados não só variam entre espécies como também dentro de uma mesma espécie, de acordo com o tamanho do macho. Mais uma evidência para a facilidade de perda e ganho dos benditos.
Em algumas espécies como o Onthophagus taurus (do mesmo gênero do Onthophagus lanista aí de cima), apenas machos maiores do que um certo tamanho desenvolvem todos chifres da cabeça, machos que foram larvas menores desenvolvem apenas
chifres toráxicos e alguns chifres da cabeça - o besouro logo abaixo ilutra a diferença, o chifre único na frente dos olhos é o da cabeça e os duplos são do tórax.
Ao inativar um dos genes responsáveis pelo desenvolvimentos deles, o gene DII, apenas os machos grandes foram afetados e não conseguiram produzir todos os chifres de cabeça, enquanto machos os pequenos e médios produziram normalmente. O que indica que a via que os machos grandes utilizam é diferente.
Já em outra espécie próxima, o O. binodis, a inativação do gene DII sumiu com os chifres de machos e fêmeas, de todos os tamanhos, outro tipo de regulação. [3]
Mais algumas fotos para você poder apreciar como a evolução gera diversidade (afinal, este blog não tem o nome que tem à toa):
Fontes:
[1] Emlen, D., Corley Lavine, L., & Ewen-Campen, B. (2007). Colloquium Papers: On the origin and evolutionary diversification of beetle horns Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (suppl_1), 8661-8668 DOI: 10.1073/pnas.0701209104 (pdf)
[2] Moczek, Armin P, Tami E Cruickshank, e Andrew Shelby. "When ontogeny reveals what phylogeny hides: gain and loss of horns during development and evolution of horned beetles." Evolution; International Journal of Organic Evolution 60, no. 11 (Novembro 2006): 2329-2341. (pdf)
[3] Moczek, A., & Rose, D. (2009). From the Cover: Differential recruitment of limb patterning genes during development and diversification of beetle horns Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (22), 8992-8997 DOI: 10.1073/pnas.0809668106
[1] Emlen, D., Corley Lavine, L., & Ewen-Campen, B. (2007). Colloquium Papers: On the origin and evolutionary diversification of beetle horns Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (suppl_1), 8661-8668 DOI: 10.1073/pnas.0701209104 (pdf)
[2] Moczek, Armin P, Tami E Cruickshank, e Andrew Shelby. "When ontogeny reveals what phylogeny hides: gain and loss of horns during development and evolution of horned beetles." Evolution; International Journal of Organic Evolution 60, no. 11 (Novembro 2006): 2329-2341. (pdf)
[3] Moczek, A., & Rose, D. (2009). From the Cover: Differential recruitment of limb patterning genes during development and diversification of beetle horns Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (22), 8992-8997 DOI: 10.1073/pnas.0809668106
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Comments (12)
Nossa! Que interessante...
E eu realmente não queria pisar em nenhum deles...haha.
Ótimo blog!!
Parabéns.
Posted by: Mariana | junho 4, 2009 5:58 PM