Há cerca de 66 milhões de anos, um asteróide atingiu a Terra e pôs fim à era dos dinossauros. A extinção em massa que se seguiu criou oportunidades para que inúmeros outros animais evoluíssem e se espalhassem. As formigas estavam entre os grupos que eventualmente se tornaram notavelmente bem sucedidos, e os cientistas identificaram agora um factor genético surpreendente que pode ter ajudado a alimentar a sua ascensão.
Hoje, as formigas são a maior família de insetos sociais, com mais de 15 mil espécies encontradas em todo o mundo. Nova pesquisa publicada em Avanços da Ciência sugere que o seu extraordinário sucesso evolutivo foi parcialmente impulsionado por segmentos móveis de ADN conhecidos como elementos transponíveis, ou “genes saltadores”.
O estudo internacional foi liderado pelo Dr. Lukas Schrader, do Instituto de Evolução e Biodiversidade (IEB) da Universidade de Münster (Alemanha).
Como os “genes saltadores” ajudaram as formigas a evoluir
Genes saltadores são pedaços de DNA que podem se mover para diferentes locais dentro de um genoma e produzir cópias adicionais de si mesmos. Os cientistas já os consideraram principalmente como “parasitas genómicos” porque, tal como os vírus, podem multiplicar-se sem proporcionar qualquer benefício claro ao seu hospedeiro. Em alguns casos, a sua actividade pode até contribuir para doenças.
Mais recentemente, porém, os investigadores começaram a reconhecer que estes elementos genéticos móveis também podem criar oportunidades para mudanças evolutivas. As novas descobertas sugerem que elas desempenharam um papel importante na notável diversificação das formigas.
Quando os cientistas compararam diferentes grupos de formigas, descobriram que as linhagens que continham o maior número de genes saltadores também tendiam a ter o maior número de espécies atualmente.
Ainda mais revelador foi o momento dessas mudanças genéticas. Os pesquisadores descobriram que várias linhagens importantes de formigas experimentaram surtos separados na atividade genética saltadora durante o início do Paleógeno (cerca de 66 milhões de anos atrás). Estas explosões ocorreram pouco antes de os grupos começarem a expandir-se para as milhares de espécies que existem hoje.
“O impacto do asteróide teve consequências dramáticas para o ambiente. Encontrámos agora o mecanismo genómico que liga estas convulsões ecológicas à subsequente rápida diversificação das formigas: elementos transponíveis”, explica Lukas Schrader.
As formigas não são os únicos animais que apresentam esse padrão evolutivo. Estudos anteriores também identificaram períodos de aumento da atividade genética saltadora associados ao surgimento de novas espécies em outros grupos, incluindo primatas e morcegos.
Um impulso genético para a comunicação das formigas
Os pesquisadores também descobriram uma conexão entre genes saltadores e a expansão de famílias de genes que permitem que as formigas se comuniquem através de sinais químicos.
De particular importância foram os genes responsáveis pelos receptores de odor, que permitem às formigas detectar e responder aos cheiros. Esses receptores são essenciais para quase todos os aspectos do comportamento social das formigas. As formigas dependem muito de sinais químicos para se orientar no ambiente, identificar membros de suas próprias colônias e coordenar atividades com outras formigas.
As descobertas sugerem que os genes saltadores podem ter contribuído para a expansão destes sistemas sensoriais, melhorando potencialmente a capacidade das formigas de detectar e interpretar as mensagens químicas que tornam possíveis as suas sociedades complexas.
Rastreando 100 milhões de anos de evolução das formigas
Para investigar como os genes saltadores influenciaram a evolução das formigas, a equipe de pesquisa internacional examinou e comparou os genomas de 163 espécies de formigas. Estas representavam doze das 16 subfamílias de formigas que sobrevivem hoje, fornecendo uma imagem ampla da diversidade genética encontrada nas formigas modernas.
Usando estas comparações genómicas, os cientistas reconstruíram como os elementos transponíveis evoluíram e mudaram de atividade ao longo dos últimos 100 milhões de anos.
Os seus resultados revelam uma ligação surpreendente entre antigas explosões de actividade genética saltadora e a posterior diversificação das formigas, sugerindo que as sequências de ADN, outrora rejeitadas como parasitas genéticos, podem ter ajudado um dos grupos de insectos mais bem sucedidos da Terra a florescer.
Fonte: ScienceDaily
