Sem a Variação Genética Evolutiva, as Espécies Invasivas Assexuadas Descobrem Novas Técnicas de Adaptação ao seu Ambiente
Pesquisa da Wellesley University revela que, apesar de ser uma variedade de inseto clonado, o gorgulho utiliza a política genética para se ajustar a novas fontes de alimento e transmitir modificações epigenéticas às gerações futuras.
Sem as vantagens da variação genética evolutiva que acompanha a reprodução meiótica, precisamente como uma espécie invasora assexuada se ajusta com o tempo a um novo ambiente para sobreviver?
Nos tipos de gorgulho feminino que produzem apenas filhotes fêmeas de ovos não fertilizados, os métodos de sobrevivência das pragas causaram a exploração incomum de que esses animais podem dar modificações nas leis genéticas às gerações futuras.
Um novo estudo do Wellesley College descobriu que dois tipos de gorgulhos, besouros comuns, porém invasivos em muitas partes do mundo, têm feito mudanças epigenéticas para se adaptar e responder a várias substâncias tóxicas nas plantas que comem. A pesquisa, publicada na PLOS ONE sob o título “Expressão genética específica do hospedeiro como ferramenta para o sucesso na introdução do gorgulho partenogenético de Naupactus”, afeta o modo como consideramos os intrusos não sexuais e como eles podem ser eficazes como resultado da regulação do gene.
Os pesquisadores, liderados por Andrea Sequeira, Wellesley University Gordon e Althea Lang Professor de Ciências Biológicas, coletaram gorgulhos partenogenéticos, intrusivos e polífagos, Naupactus cervinus e N. leucoloma, da Flórida, Califórnia e Argentina ao longo de cinco anos, a partir de 2015 Apesar de serem de diferentes áreas dentro dos EUA onde foram introduzidos, geralmente com o comércio, os gorgulhos são assexuados e geneticamente idênticos. Ainda assim, a equipe descobriu que eles se adaptaram de forma distinta para gerar várias proteínas saudáveis que lhes permitem consumir e absorver uma variedade de plantas, mesmo aquelas que criam substâncias tóxicas.
Sequeira colaborou com uma equipe talentosa: Ava Mackay-Smith, Mary Kate Dornon, Rosalind Lucier, Anna Okimoto, e também Flavia Mendonca de Sousa do Wellesley College, e também Marcela Rodriguero, Viviana Confalonieri, Analia Lanteri da Universidade de Buenos Aires e o Museo de Ciencias Naturales em La Plata, Argentina. Juntos, eles analisaram os padrões de expressão gênica em três classificações de genes que podem mediar as interações gorgulho-planta hospedeira por meio da identificação de plantas hospedeiras adequadas, ajuste temporário nas defesas da planta hospedeira e ajuste duradouro nas defesas da planta hospedeira e seus microrganismos.
“Descobrimos que algumas equipes de plantas hospedeiras, como o feijão, parecem ser muito mais desgastantes para o gorgulho, além de provocar uma ação de expressão genética da facilidade”, disse Sequeira. “No entanto, a ação do gorgulho em plantas hospedeiras cansadas compartilha vários genes diferencialmente revelados com outros cenários difíceis, como problemas de crescimento natural e transição para novos hospedeiros, sugerindo que existe um programa de expressão genética compartilhada evolutivamente positiva para reagir a diferentes tipos de cenários difíceis . “
“Da mesma forma, descobrimos que as mamães podem ‘preparar’ seus filhotes com essas modificações epigenéticas”, afirmou a escritora principal e ex-aluna do Wellesley College de 2020, Ava Mackay-Smith. “Originalmente, pensávamos que essas modificações seriam vistas apenas em uma geração solitária. Quando examinamos larvas que ainda não têm boca ou se alimentam de plantas, encontramos provas das mesmas proteínas saudáveis e também adaptações de suas mães.”
Sequeira observou que essa descoberta é crucial porque o entendimento atemporal é que todas as marcas epigenéticas são removidas entre as gerações na recreação relacionada ao sexo e não sexual, e cada geração começa de novo.
” Essas mães estão dando a seus filhos uma conversa estimulante e os preparando para os fatos graves do mundo dos insetos vegetarianos, contornando essas ‘dicas’ de política genética de uma geração para a seguinte.”
Mackay-Smith acredita que ter uma compreensão muito melhor dos ajustes epigenéticos em espécies assexuadas intrusivas pode, em última instância, ajudar no controle ou aliviar seu impacto negativo potencial em um ambiente, plantas indígenas ou plantas. “Reconhecendo o que está no arsenal desse bug, você poderia pensar nisso, considerando que agora reconhecemos as proteínas que são reguladas de maneiras diferentes, você pode ter como alvo uma proteína saudável específica e também criar um pesticida específico que elimine apenas aquela espécie do gorgulho, sem danificar vários outros insetos ou fauna nativos. “
Tanto Mackay-Smith quanto Sequeira estão entusiasmados em ver que possivelmente a variante genética não é a única forma de variante hereditária para a seleção natural agir sobre a qual processos epigenéticos podem aumentar a possibilidade evolutiva de organismos em ação para tensão e vários outros obstáculos ecológicos – adaptações que podem ser relevantes no contexto das mudanças climáticas.
Referência: “Expressão gênica específica do hospedeiro como ferramenta para o sucesso da introdução em gorgulhos partenogenéticos Naupactus” por Ava Mackay-Smith, Mary Kate Dornon, Rosalind Lucier, Anna Okimoto, Flavia Mendonca de Sousa, Marcela Rodriguero, Viviana Confalonieri, Analia A. Lanteri e Andrea S. Sequeira, 30 de julho de 2021, PLOS ONE .
DOI: 10.1371 / journal.pone.0248202
