O mundo está cheio de “cucos”, pássaros que aprenderam a evitar os custos da paternidade colocando seus ovos no ninho de outras espécies. Este estilo de vida, chamado “parasitismo de ninhada”, tem muitas vantagens, mas também apresenta desafios, como convencer a outra espécie a aceitar um ovo estranho. Muitos parasitas de ninhada conseguem isso. imitando as cores e padrões dos ovos de seu hospedeiromas alguns são capazes de predar várias espécies hospedeiras cujos ovos têm diferentes aparências.
Então, como pode uma única espécie de ave parasita de ninhada imita simultaneamente os ovos de várias espécies de pássaros diferentes para induzi-los a criar seus filhotes? E como esses falsificadores parasitas transmitem essa habilidade aos filhotes, apesar do cruzamento entre pássaros criados por hospedeiros diferentes?
Essas perguntas têm intrigado os cientistas por mais de um século. Agora, pesquisas genéticas realizadas por uma equipe internacional liderada pelo professor Claire Spottiswoode do Departamento de Zoologia da Universidade de Cambridge e Professor michael sorenson da Universidade de Boston, fez uma descoberta, e suas descobertas podem ser uma má notícia para os falsificadores de ovos.
Cucos com variedade de vítimas
O estudo, publicado esta segunda-feira na revista PNAS, centrou-se na genética do mimetismo do ovo no tecelão parasita (Anomalospiza imberbis), uma espécie que adota um estilo de vida de reprodução parasita e ataca muitas espécies de toutinegras em toda a África. A investigação revela que tecelãs fêmeas herdam sua capacidade de imitar a aparência dos ovos de seus hospedeiros de suas mães, através do cromossomo W específico para mulheres (análogo ao cromossomo Y específico para homens em humanos).
Essa “herança materna” permite que os tecelões parasitas evitem o risco de herdar os genes miméticos errados de um pai criados por um hospedeiro diferente, permitindo assim que diferentes linhagens de tecelãs parasitas femininas se desenvolvessem um mimetismo ovo especializado de várias espécies hospedeiras diferentes. Esse mimetismo engana os pais hospedeiros para que aceitem um ovo parasita como seu, em vez de jogá-lo fora do ninho, e é por isso que foi crucial para o sucesso dessas aves africanas.
O estudo argumenta que “a seleção para as defesas do hospedeiro levou os tecelões parasitas a transferir o controle da aparência do ovo para a parte do genoma herdada da mãe”. pelo menos dois milhões de anos atrás.
Uma espada de dois gumes
Mas os pesquisadores acreditam que essa “arquitetura genética” de herança materna estabelecida há muito tempo pode se voltar contra os tecelões parasitas. “Nesta corrida armamentista coevolutiva específica entre as espécies, a seleção natural criou uma faca de dois gumes”, diz Spottiswoode.
“Embora a herança materna tenha permitido aos tecelões explorar múltiplas espécies hospedeiras, sua capacidade de desenvolver contra-adaptações provavelmente será diminuída à medida que seus hospedeiros desenvolvem novas defesas”, acrescenta o pesquisador. “Em particular, os parasitas enfrentam um desafio assustador porque, em troca, alguns espécies hospedeiras desenvolveram uma diversidade surpreendente de ‘assinaturas’ de cores e padrões de ovos, que ajudam os hospedeiros a distinguir seus próprios ovos dos imitadores de parasitas”.
Os dados de campo foram coletados em um local da estudar no sul da Zâmbia. Os tecelões parasitas desta área enganam quatro espécies diferentes de zarzaleros com efeito devastador: se os pais hospedeiros falham em detectar e remover um ovo parasita em seu ninho, o jovem tecelão parasita normalmente supera em número os próprios filhotes dos hospedeiros, que logo morrem de fome.
Uma guerra de assinaturas
A equipe coletou amostras de DNA de 196 tecelões parasitas de 141 ninhos pertencentes às quatro espécies de toutinegra e estudou a maioria sequenciando milhares de segmentos curtos em seus genomas.
Espécies parasitadas desenvolveram a capacidade de depositar “assinaturas” únicas em seus próprios ovos
Em sua luta contra os falsificadores, os zarzaleros tornaram-se habilidosos controladores de qualidaderejeitando ovos que diferem dos seus em cor e padrão, e todas as quatro espécies desenvolveram a capacidade de depositar “assinaturas” únicas em seus próprios ovos para melhorar sua detecção de intrusão. O começo modesto (Prinia subflava), por exemplo, põem ovos em fundos azuis, brancos, vermelhos ou verde-oliva sobrepostos a uma variedade de padrões.
Os tecelões parasitas responderam não apenas evoluindo o mimetismo dos ovos de suas várias espécies hospedeiras, mas também diversificaram ainda mais para imitar pelo menos algumas das variações de assinatura observada nos ovos de diferentes fêmeas dentro de cada espécie hospedeira.
A equipe estabeleceu que ambas as habilidades são transmitidas por herança maternafinalmente validando uma hipótese proposta pela primeira vez em 1933 por ornitólogos que ponderavam como o cuco comum na Europa poderia imitar de maneira semelhante os ovos de várias espécies hospedeiras diferentes.
Falsificadores em perigo?
Os pesquisadores acreditam que os tecelões parasitas agora enfrentam uma luta difícil porque eles não podem recombinar os diferentes traços falsos desenvolvidos por suas linhagens familiares separadas. Por exemplo, duas linhagens diferentes de tecelões parasitas se desenvolveram ovos com fundo azul ou vermelho, como uma resposta evolutiva à diversidade semelhantes em seus modestos hospedeiros primários, mas não há evidências de que possam criar a mistura precisa de pigmentos necessária. para produzir os ovos verde-oliva que algumas fêmeas hospedeiras podem produzir.
Alguns parasitas desenvolveram ovos com fundo azul ou vermelho, como uma resposta evolutiva à diversidade.
Em um estudo anterior, Spottiswoode descobriu que uma proporção crescente de ovos postos por hospedeiros prinia são de cor verde olivao que sugere que este é parte de uma luta evolutiva acelerada. Sem surpresa, a equipe descobriu que essas aves hospedeiras estão transmitindo seus habilidades de “assinatura de ovo” antifraude através de um processo genético diferente (herança biparental) do que o usado pelos tecelões parasitas.
“Os tecelões parasitas estão perdendo uma fonte poderosa de novidade evolutiva, e isso pode custar caro nesta corrida armamentista em andamento”, diz Spottiswoode. “A forma como eles herdam sua capacidade de imitar os ovos do hospedeiro tem a desvantagem de tornar as defesas do amora mais eficazes e restringir a capacidade de resposta do parasita.
“Podemos ver o surgimento de assinaturas de ovos que não podem ser falsificadas, o que pode forçar os tecelões parasitas a mudar para outras espécies hospedeiras ingênuas”, acrescenta ele. “Ou os pássaros parasitas podem se tornar cada vez mais dependentes de hospedeiros jovens que ainda não aprenderam suas próprias assinaturas e são ruins em detectar ovos incompatíveis”.
Referência: A arquitetura genética facilita e limita a adaptação em uma corrida armamentista coevolutiva hospedeiro-parasita (PNAS) DOI 10.1073/pnas.2121752119
