2008-10-17

Subject: Leveduras revelam selecção sexual em acção

 

Leveduras revelam selecção sexual em acção

 

 

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Porquê que desenvolveram os pavões caudas tão elaboradas? Um estudo que segue a dispersão de um gene numa população de leveduras pode finalmente ajudar a responder a este tipo de perguntas evolutivas complexas.

Os biólogos evolutivos propuseram vários modelos para explicar como a competição para se reproduzir afecta características como a cauda do pavão. 

A maioria concorda que uma característica que forneça uma vantagem aos indivíduos que competem pelos parceiros se propagará através da população. 

Mas já discordam acerca da forma como a preferência por essa característica terá surgido em primeiro lugar. Alguns defendem que caudas coloridas, por exemplo, podem indicar que o macho é forte e saudável, enquanto outros dizem que a preferência por essa característica terá surgido arbitrariamente. 

Tirar essa dúvida e chegar a uma conclusão firme é que é complicado pois as características já evoluíram e dependem de múltiplos genes.

David Rogers, biólogo molecular do Imperial College de Londres, e o seu colega Duncan Greig, biólogo evolutivo no University College de Londres, desenvolveram agora um sistema que lhes permite observar de que forma a preferência por uma característica afecta a propagação de um gene através da população. O seu organismo modelo? A humilde levedura.

"As pessoas tem inventado modelos teóricos para a selecção sexual há anos, como forma de explicar como evoluíram as características", diz Rogers. "Mas a não ser que se possa medir o 'ser mais apto', ou seja, como os genes se espalham pela população, não se consegue realmente testar estes modelos."

"No sistema que desenvolvemos, seguimos um único alelo de um gene e verificámos como se espalhava pela população", acrescenta ele. Os resultados deste estudo foram publicados na última edição da revista Proceedings of the Royal Society B.

Os investigadores escolheram as leveduras porque se reproduz rapidamente e tem uma genética bem conhecida, ideal para estudar a selecção sexual.

A levedura é um microrganismo capaz de se reproduzir assexuadamente, dividindo-se em duas células-filhas geneticamente idênticos à célula progenitora, mas também o pode fazer sexuadamente, em que duas leveduras se fundem para misturar o seu DNA, originando um novo indivíduo, geneticamente único.

 

Algumas leveduras libertam uma feromona que atrai outras para o acasalamento. Concentrações mais elevadas dessa feromona tornam a célula mais atractiva, logo, em teoria, o gene que expressa a feromona irá propagar-se pela população.

Os investigadores modificaram um grupo de leveduras 'produtoras' de forma a que produzissem uma dose extra de feromonas e misturaram-nas com leveduras que produziam a quantidade normal de feromonas. Após uma outra alteração que garantisse que não se reproduziam assexuadamente, colocaram-nas em duas competições sexuais.

No primeiro cenário, colocaram um excesso de leveduras produtoras entre um número inferior de leveduras 'receptoras' que reagiam à feromona, pelo que havia forte competição para encontrar um parceiro. Os cientistas descobriram que o gene que provocava a produção de um forte sinal de feromonas se espalhava rapidamente pela população.

Pelo contrário, um excesso de células receptoras tornava mais fácil encontrar um parceiro e o gene não se propagava tão facilmente.

"Os resultados da nossa experiência são muito simples e óbvios. O que é importante é que demonstrámos que a levedura pode ser usada para estudar a selecção sexual. Isto permitirá um progresso rápido nos modelos de teste", diz Rogers.

"É um avanço importante sobre o que temos visto até agora", concorda Malte Andersson, ecologista evolutivo da Universidade de Gotemburgo, Suécia. "Permite-nos analisar os detalhes genéticos da forma como a selecção actua."

Apenas a força da característica 'produtora de feromonas' foi alterada neste estudo mas experiências futuras podem criar receptores com maiores ou menores preferências pela característica feromonas. O gene da preferência também pode ser associado a um marcador genético, um segmento de DNA conhecido que possa ser facilmente observado, que também enfraqueça a vitalidade da levedura.

Esta situação iria permitir aos cientistas testar as teorias em competição acerca da forma como as preferências evoluem. Por exemplo, um dos lados defende que a preferência por uma determinada característica masculina irá espalhar-se e evoluir na população apenas se a característica oferecer uma vantagem directa para a fêmea. 

Rogers espera que outros investigadores utilizem agora o sistema das leveduras para chegar ao fundo dessas questões. 

 

 

Saber mais:

Proceedings of the Royal Society

Fêmeas volúveis estão sempre a mudar de ideias

Sexo acelera a evolução

 

 

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