Um novo estudo realizado pelo Milner Center for Evolution sugere que os sistemas de acasalamento das aves têm um efeito mais forte nas taxas de evolução do que se pensava anteriormente.
Uma nova pesquisa liderada pelo Centro de Evolução Milner da Universidade de Bath mostra que as espécies de aves limícolas onde as fêmeas se reproduzem com vários machos em cada estação evoluem significativamente mais rápido do que as espécies monogâmicas. As suas descobertas sugerem que os sistemas de acasalamento das aves têm um efeito mais forte nas taxas de evolução do que se pensava anteriormente.
Os pesquisadores, publicando suas descobertas no Anais da Royal Society B rastrearam mudanças genéticas em um dos cromossomos sexuais e investigaram o efeito de diferentes sistemas de acasalamento na taxa de evolução das espécies.
Todos os animais possuem duas cópias de cada cromossomo – uma herdada da mãe e outra do pai, sendo o sexo biológico determinado pelos cromossomos sexuais. Enquanto os mamíferos têm cromossomos sexuais XX (femininos) e XY (masculinos), as aves têm um sistema diferente, com os machos tendo cromossomos ZZ e as fêmeas tendo cromossomos ZW.
Foi observado anteriormente que os cromossomos Z tendem a evoluir mais rapidamente do que outros cromossomos (chamados autossomos) no genoma: esse fenômeno é denominado “evolução Z rápida”.
Evolução mais rápida do cromossomo Z
Nas aves, geralmente pensa-se que isto é causado pela chamada deriva genética, onde o acaso altera a frequência de uma variação genética existente numa população.
De acordo com a seleção natural, as mutações prejudiciais que ocorrem por acaso são removidas de uma população porque tornam o indivíduo menos propenso a procriar e transmitir a mutação.
Mas como há menos cópias de cromossomas Z em circulação na população total (as mulheres têm apenas uma cópia), o efeito do acaso torna-se mais influente e é mais provável que mutações prejudiciais do cromossoma Z sejam transmitidas.
Evolução Z ainda mais rápida em aves limícolas
Os investigadores analisaram se os sistemas de acasalamento tinham algum efeito nas taxas de evolução do cromossoma Z e descobriram que em espécies de aves poliândricas – onde as fêmeas acasalavam com múltiplos parceiros reprodutores numa estação – o efeito da rápida evolução Z era ainda mais rápido.
Dr Kees Wanders, co-autor do artigo que fez a pesquisa na Universidade de Bath, mas agora está na Universidade de Copenhague, disse: “Geralmente em aves, a deriva genética tem sido o processo mais importante que impulsiona a rápida evolução do Z cromossomo, mas é uma imagem diferente nas aves limícolas poliândricas.
“Em espécies de aves limícolas onde a proporção entre os sexos é distorcida – então há mais de um sexo do que do outro – em vez de formar pares para a época de reprodução, o sexo mais raro acasala com múltiplos parceiros e os deixa para criar os filhotes.
“Portanto, para populações onde as fêmeas são superadas em número pelos machos, as fêmeas acasalam com vários machos, o que significa que cada indivíduo terá mais descendentes por época de reprodução do que se tivessem permanecido monogâmicos.
“Como as fêmeas são a fonte do efeito Z rápido (carregando apenas um cromossomo Z), inicialmente esperávamos ver uma evolução mais lenta do cromossomo Z em espécies poliândricas, onde menos fêmeas estão reproduzindo (em comparação com o número de machos reprodutores).
“Em vez disso, vimos uma evolução mais rápida do cromossoma Z sob a poliandria, o que pensamos ser devido à forte seleção sexual que atua nas fêmeas poliândricas enquanto competem por parceiros.
“Sob uma competição tão forte, as fêmeas que conseguem procriar representam indivíduos particularmente impressionantes, e quaisquer mutações benéficas que carreguem espalham-se mais rapidamente pela população.
“O efeito é especialmente forte quando se trata do cromossomo Z, porque as mulheres têm apenas uma cópia – isso significa que quaisquer mutações úteis que apareçam no cromossomo Z afetarão a capacidade da mulher de competir, ao passo que se as mutações aparecerem em outro cromossomo, seus efeitos seriam frequentemente mascarados pela segunda cópia do cromossomo.
“É importante compreender as forças que impulsionam a evolução em diferentes espécies porque nos dá uma boa ideia da rapidez com que as espécies se podem adaptar a ecossistemas em mudança.
“Isso mostra quão eficientemente as populações são capazes de usar mutações benéficas e remover as prejudiciais do pool genético.
“Nossa pesquisa mostra que a seleção sexual e o sistema de acasalamento são fatores importantes nesse processo”.
Os investigadores acompanharam como os genomas de 23 espécies de aves limícolas divergiram desde os seus últimos antepassados comuns; desses, quatro exibiram sistemas de acasalamento poliândricos.
O professor Tamás Székely, do Centro Milner para Evolução da Universidade de Bath, disse: “As aves marinhas já foram notadas por Charles Darwin por seus diversos comportamentos de acasalamento. A nova pesquisa em nosso grupo sugere que a variação em seu sistema de acasalamento influencia a taxa de acasalamento. a evolução do seu genoma.”
O estudo, financiado pelo Natural Environment Research Council, foi de coautoria da Universidade de Bath e da Escola de Medicina da Universidade de Zhejiang (China) e publicado no Anais da Royal Society B .
