COMO NOVAS ESPÉCIES SURGEM NO MAR.

Para uma nova espécie evoluir, duas coisas são essenciais: uma característica – como uma cor – única para uma espécie e uma preferência de acasalamento por essa característica. Por exemplo, indivíduos de uma espécie de peixe azul preferem companheiros azuis e indivíduos de uma espécie de peixe vermelho preferem companheiros vermelhos. Se as duas espécies se cruzarem, espera-se que o processo de recombinação sexual destrua o acoplamento entre as preferências de cor e de parceiro e forme indivíduos vermelhos com uma preferência por parceiros azuis e vice-versa. Isso evitará que as duas espécies se desviem, e essa é uma das razões pelas quais se pensa há muito tempo que novas espécies só podem evoluir em absoluto isolamento, sem cruzamentos.

Um Hamlet listrado (Hypoplectrus puella) ao largo da costa do Panamá. Crédito: Kosmas Hench/GEOMAR

No entanto, a dinâmica desse processo depende do número exato e da localização dos genes subjacentes às características das espécies e preferências de parceiros, a força da seleção natural atuando nesses genes e a quantidade de cruzamentos entre as espécies. Em um novo estudo, o professor Oscar Puebla, do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, na Alemanha, e colegas do Instituto Smithsonian de Pesquisa Tropical do Panamá descobriram que a seleção natural pode acoplar a evolução dos genes para padrões de cor e preferências de parceiros. O estudo foi publicado na revista internacional Nature Ecology and Evolution.

“Para resolver essa questão, o primeiro desafio foi identificar um grupo de animais em que as espécies ainda são jovens e cruzadas, com características claras de espécie, e nas quais as bases do isolamento reprodutivo são bem compreendidas”, explica Oscar Puebla. Os peixes hamlets (em português chamados de peixes aldeias), um grupo de peixes de recife intimamente relacionados do Caribe mais amplo, constituem exatamente esse grupo. As aldeias são extremamente próximas geneticamente, diferem essencialmente em termos de padrão de cor e são reprodutivamente isoladas através de fortes preferências de parceiros visualmente baseados.

Uma segunda dificuldade consiste em identificar os genes que fundamentam as diferenças de espécies e as preferências de parceiros. Os autores do novo estudo reuniram um genoma de referência para as aldeias e sequenciaram todo o genoma de 110 indivíduos de três espécies no Panamá, Belize e Honduras. “Esse poderoso conjunto de dados nos permitiu identificar quatro regiões estreitas do genoma que são altamente diferenciadas entre as espécies em um cenário de quase nenhuma diferenciação genética no restante do genoma”, disse o co-autor Kosmas Hench, da GEOMAR. De acordo com a ecologia e a biologia reprodutiva das aldeias, esses quatro intervalos incluem genes envolvidos na visão e no padrão de cores.

Os dados também mostram que os genes da visão e padrão de cor permanecem acoplados, apesar de estarem localizados em três cromossomos diferentes e que as espécies ainda se cruzam. Tal acoplamento foi previamente relatado quando os dois conjuntos de genes estão muito próximos uns dos outros nos cromossomos, caso em que eles são protegidos da recombinação sexual, mas não quando estão em cromossomos diferentes. Ao capturar os primeiros estágios de especiação em aldeias, a equipe mostra como a seleção pode contribuir para a criação de novas espécies.

“Muitos peixes de recife de corais intimamente relacionados diferem em pouco mais que cores e padrões”, disse Owen McMillan, co-autor e reitor acadêmico do Smithsonian Tropical Research Institute. “Eu espero que as descobertas que fizemos nas aldeias se apliquem a outras formas de vida e possam explicar a notável diversidade de peixes nos recifes de corais ao redor do mundo”.

Jornal Referência: Kosmas Hench, Marta Vargas, Marc P. Höppner, W. Owen McMillan, Oscar Puebla. Inter-chromosomal coupling between vision and pigmentation genes during genomic divergenceNature Ecology & Evolution, 2019; DOI: 10.1038/s41559-019-0814-5

Fonte: Science Daily

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