Como um DNA mais simples fez das sociedades de cupim mais complexas
Analisando os genomas de baratas, cientistas descobriram que as espécies cuja dieta era baseada em madeira tinham menos genes
Dentro do tronco das árvores ou mesmo nos móveis de sua casa, essas baratinhas podem se multiplicar aos milhões. São os cupins, insetos sociais derivados de antigas baratinhas solitárias, que, ao longo dos milênios, vieram a formar sociedades grandes e organizadas. No cupinzeiro, cada cupim tem sua função. Os operários cavam túneis e alimentam as ninfas bebês. Os soldados defendem as colônias contra invasores.
Enquanto isso, reis e rainhas cuidam da reprodução, e copulam para gerar ainda mais cupins. Nesse casamento, o relacionamento é fechado: cupins são animais estritamente monogâmicos, ou seja, suas fêmeas só se reproduzem com um macho por vez.
As mudanças genéticas que levaram à formação de sociedades tão intrincadas, porém, permaneciam um mistério. Seria simples pensar que, na medida que a organização social caminhava para uma complexidade cada vez maior, o DNA também se tornaria mais complexo. Não foi o caso: durante a evolução, os cupinzeiros se tornaram mais complexos, não pelos genes que os cupins ganharam, mas sim por aquilo que eles perderam.
Em busca dessa resposta, uma equipe internacional de pesquisadores desenrolou o fio evolutivo que levou à criação das sociedades de cupins. O ponto de partida, de acordo com os cientistas, está nas baratinhas primitivas que, durante a era mesozóica, adotaram a dieta da madeira – e puseram em marcha uma cadeia inteira de transformações genéticas e comportamentais.
Em estudo publicado dia 29 na revista Science, os pesquisadores analisaram as sequências de material genético (ou genomas) de oito espécies de barata – quatro delas sendo tipos diferentes de cupim. Os cientistas descobriram que cupins e baratas-de-madeira tinham um genoma mais simples que o do restante das baratas.
Genes relacionados a fatores como metabolismo, digestão e reprodução faltavam nas espécies que se alimentavam de madeira. Para esses insetos, a sobrevivência passou a depender muito mais da colaboração entre indivíduos. Em cupins, por exemplo, quem alimenta as larvas são os irmãos mais desenvolvidos.
Um exemplo disso está nos espermatozóides (as células reprodutivas masculinas) dos cupins – que perderam o “rabinho”. Na maior parte do reino animal, ou mesmo em outros tipos de barata, essas células contam com um flagelo (do latim para “chicote”, flagellum), isto é, um apêndice alongado que permite com que os espermatozóides se movimentem.
Esses rabinhos surgiram de uma pressão competitiva: para a maioria dos animais, a reprodução acontece quando vários machos tentam procriar com uma única fêmea. Nessa competição, os espermatozóides são forçados a apostar corrida – os mais rápidos são os que conseguem fertilizar as células femininas.
Mas, por causa da monogamia, essa pressão não existe para os cupins. Resultado: sem motivo para existir, o flagelo acabou sumindo. De acordo com os pesquisadores, a ausência dessa característica é um indicativo de que a monogamia já era praticada entre os ancestrais dos cupins.
“Nosso estudo mostra que o DNA [dos cupins] mudou primeiro quando eles se especializaram nessa dieta de baixa-qualidade e depois mudou de novo quando eles se tornaram insetos sociais”, afirma, em nota, Nathan Lo, professor da Universidade de Sydney.
Por meio de experimentos, os cientistas também descobriram que o desenvolvimento de diferentes castas dependia da nutrição que as larvas recebiam. As larvas mais bem alimentadas desenvolviam um metabolismo mais energético e se tornavam operárias estéreis. Já as menos nutridas cresciam em ritmo mais lento, mas, quando maduras, mantinham a fertilidade, virando reis ou rainhas.
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