EL ‘ARMA’ SEXUAL DEL ZANCUDO DE AGUA PARA FORZAR A LAS HEMBRAS (comentado)

Dos zapateros de agua, copulando. | Science

Se deslizan por el agua como si de una pista de hielo se tratara. Y no se mojan. La naturaleza ha dotado a los zancudos (también conocidos como zapateros o patinadores de agua) de unas patas impermeables que les permiten desplazarse con agilidad por las superficies de los estanques y lagos en los que habitan.

Las peculiares características de estos curiosos insectos (‘Rheumatobates riley’) han intrigado a los científicos, que ahora han descubierto cómo la evolución de sus antenas les ha dotado también de una nueva herramienta para aumentar sus encuentros sexuales y, por tanto, para incrementar su descendencia.

Un estudio publicado esta semana en la revista ‘Science’ demuestra cómo este apéndice ha evolucionado para llevar a cabo una nueva función: retener a las hembras que se les resisten para forzarlas y copular con ellas. Y es que, según señala a ELMUNDO.es Locke Rowe, uno de los autores del estudio, es frecuente observar sobre las aguas estancadas en las que viven batallas entre los machos y hembras de esta especie antes de copular: “Tanto en los machos como en las hembras ha habido una evolución en algunos de sus miembros para conseguir ventajas en esas luchas“.

Según explican los autores que firman esta investigación, un gen responsable del desarrollo de sus antenas y denominado ‘distal-less’, que también existe en otros insectos, ha evolucionado en los zapateros de agua. Locke Rowe afirma que “la evolución de estos apéndice es común en este grupo particular de insectos, pero muy poco frecuente en otros”.

 

Evolución de la antena.

El científico explica que existe una sorprendente diversidad entre las antenas de los machos de las especies de insectos que conforman este grupo, una diversidad que no han detectado en las hembras. En su caso, las antenas se parecen más a un sensor que a un apéndice que puede ser utilizado para agarrar algo.

Un ejemplar de la especie Rheumatobates riley. Science

Rowe recuerda cómo estudios anteriores sobre zapateros de agua habían mostrado que en las especies en las que los machos tendían a desarrollar estructuras que les permitieran incrementar sus posibilidades de copular, en las hembras también evolucionaban mecanismos que les ayudaran a evitar que lo lograran. Sin embargo, no sabían cuál era la base genética de esos cambios evolutivos. “En el caso de este estudio no buscábamos simples modificaciones, sino un dispositivo sensorial (la antena) que hubiera evolucionado de forma espectacular para agarrar (un apéndice grande, musculoso y dotado de ganchos y pinchos exquisitamente adaptados para sujetar)”, explica el científico.

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Insectos modificados genéticamente.

En primer lugar, los científicos utilizaron vídeos a alta velocidad para observar con detalle de qué forma los machos usan sus antenas durante sus batallas sexuales con las hembras. A continuación, utilizaron una técnica denominada interferencia RNA para reducir gradualmente la expresión del gen ‘disal-less’ en las larvas de los machos. De esta forma,crearon insectos machos con diferentes tipos de antenas. Desde las más simples, similares a las de las hembras, a antenas más complejas.

El objetivo era recrear la historia evolutiva de estos insectos para averiguar de dónde proceden estos rasgos, establecer cómo han ido transformándose a lo largo del tiempo y su efectividad.

Los machos dotados con antenas que no contaban con una estructura que les permitiera agarrar mostraron más dificultades para mantener su posición sobre la cabeza de las hembras, haciendo más compleja la batalla previa al encuentro sexual. Es decir, sin la antena evolucionada, los machos copulaban menos y, como consecuencia de ello, tenían menos descendencia. Por el contrario, los que contaban con antenas más especializadas fueron capaces de mantener más encuentros sexuales.

En el vídeo que ilustra este artículo se recogen tres encuentros sexuales entre patinadores de agua, aunque sólo se consumó uno de ellos. En el primero aparece un macho con su antena evolucionada, que se acerca a la hembra por detrás y salta sobre su espalda con su antena abierta. Después, la coloca sobre su cabeza, mientras continúa la lucha. Finalmente logra neutralizar a la hembra y comienza la cópula.

En la segunda parte del vídeo el gen ‘distal-less’ del macho ha sido silenciado, de forma que su antena carece de las estructuras que permiten a otros miembros de su especie agarrar. El insecto se aproxima y salta sobre la hembra por detrás y, aunque intenta enredar la antena sobre la cabeza, no lo consigue. La hembra consigue escapar.

También logra escapar la protagonista de la tercera secuencia. Los científicos habían manipulado el gen responsable de que su antena pudiese agarrar, aunque no completamente. Es decir, sólo lo habían reducido. En este caso, el macho zancudo logra agarrarla pero, tras una breve lucha, ella consigue liberarse y escapa.

Los resultados de este estudio, afirman los autores, ofrecen una ventana para comprender cómo las fuerzas de la selección natural pueden modelar los rasgos sexuales, y las consecuencias reproductivas de estos rasgos.

Fonte: El mundo

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Resenha do autor

Pesquisadores conseguiram traçar o caminho evolutivo e a genética por trás da antena do mosquito-sapateiro Rheumatobates riley. Os cientistas descobriram como a evolução de suas antenas forneceu também uma nova ferramenta para aprimorar seus encontros sexuais e, portanto, para aumentar seu sucesso reprodutivo.

O estudo publicado na revista Science mostrou como este apêndice evoluiu para realizar uma nova função, a de segurar fêmeas relutantes a força e copular com elas. O que para a espécie humana é considerado estupro.

No grupo dos animais ás vezes esse tipo de comportamento ocorre, bem como no grupo de orangotangos na época da reprodução.

Em ambos os sexos a evolução em alguns de seus membros proporcionou vantagens nessas situações.

Os autores explicam que existe um gene responsável pelo desenvolvimento de suas antenas, ele foi batizado de “distal-less”. Esse gene existe em vários outros insetos mas evoluiu pronunciadamente no mosquito-sapateiro.

O desenvolvimento deste apêndice é comum neste grupo de insetos, mas rara em outras. Isso foi fundamental para traçar quais passos evolutivos, genéticos e moleculares ocorreram para que um apêndice simples se torna-se algo modificado com projeções.

Os cientistas explicam que existe uma diversidade surpreendente entre antenas macho nas diversas espécies desse grupo.

Essa diversidade não foi detectada nas fêmeas. Eles são usados mais como um sensor para um apêndice que pode ser usado para agarrar algo.

Os pesquisadores não sabiam que a base genética destas mudanças evolutivas. Assim o estudo buscou exatamente a base genética por trás da construção das antenas, partindo de modificações simples em um dispositivo sensorial que se transformou em um apêndice usado para pegar e adaptadas para segurar fêmeas. Isso mostra mais do que a evolução, mostra a exaptação. Ou seja, o estudo é extremamente importante porque mostra a exaptação em nível molecular, a mudança de função de uma antena sensorial simples para um apêndice de uso sexual e os mecanismos genéticos envolvidos.

Os biólogos usaram de alta velocidade do vídeo para observar em detalhes o comportamento dos machos e como usam as antenas durante as suas batalhas com o sexo feminino.

Posteriormente interferiram experimentalmente na produção de RNA reduzindo gradualmente a expressão gênica do “distal-less” em larvas dos machos.

Essa supressão do RNA criou insetos machos com diferentes tipos de antenas, sendo possível visualizar estruturas estritamente simples semelhantes aos das fêmeas até antenas em níveis mais sofisticados.

O objetivo foi recriar a história evolutiva desses insetos para descobrir de onde vêm essas características e estabelecer a forma como eles mudaram com o tempo e sua eficácia.
Os machos equipados com antenas que não têm uma estrutura que lhes permita agarrar mostraram mais dificuldades em manter a sua posição sobre a cabeça das mulheres durante a cópula tornando a disputa mais complexa.

Sem a antena modificada os machos copulam menos e consequentemente tem menos descendentes. Por outro lado, aqueles que tinham antenas especializadas foram capazes de manter encontros sexuais mais.

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Scritto da Rossetti

Palavra chave: NetNature, Rossetti, Antenas, Mosquito-sapateiro, Mosquito-patinador, RNA, Exaptação, Seleção sexual.

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