Анализ ДНК гекконов выявил связь между изменением климата и эволюцией механизмов определения пола

Uma análise do DNA de diversas espécies do grupo das lagartixas trouxe novas pistas sobre os mecanismos genéticos que influenciam a evolução do sexo. Trata-se de uma história cheia de idas e vindas, que pode ter incluído a influência de mudanças ambientais e a predisposição de certos genes para se especializarem como "fazedores de machos" e "fazedores de fêmeas". O resultado é uma diversidade espantosa. Entre esses pequenos répteis (coletivamente conhecidos como membros da infraordem Gekkota) existem espécies que têm um sistema de cromossomos sexuais parecido com o nosso —ou seja, as fêmeas normalmente têm dois cromossomos X em seu DNA, enquanto os machos, em geral, têm um cromossomo X e outro Y. Também há espécies com um sistema que é o contrário do nosso (os machos são ZZ, ou seja, com duas cópias do mesmo cromossomo sexual, e as fêmeas são ZW). Existem também lagartixas cujo sistema de cromossomos com essa função é ainda mais complexo, envolvendo mais do que só uma dupla das estruturas, e, por fim, as que dispensam isso —o sexo de cada indivíduo é influenciado pela temperatura em que os ovos se desenvolvem, conforme acontece com outros répteis. A bagunça é tamanha que até espécies que são primas de primeiro grau, sendo membros do mesmo gênero, adotam sistemas diferentes. É o caso da lagartixa "doméstica" comum no Brasil, a Hemidactylus mabouia, cujos cromossomos sexuais são do sistema XY, enquanto a Hemidactylus frenatus, sua prima, adota o sistema ZW. O trabalho que tentou desemaranhar toda essa complexidade saiu em edição recente do periódico especializado Science. O estudo foi coordenado por dois pesquisadores chineses, Peng Shi, do Instituto de Zoologia de Kunming, e Guojie Zhang, da Universidade de Zhejiang. A dupla e seus colegas fizeram uma análise detalhada dos cromossomos de 19 espécies do grupo Gekkota, representando todas as famílias de lagartixas reconhecidas pelos sistematas (os especialistas na classificação dos seres vivos). Desses bichos, já se sabia que 3 espécies adotam o sistema de desenvolvimento sexual baseado na temperatura, enquanto outras 5 têm cromossomos sexuais X e Y e 11 são dos tipos Z e W. Outro detalhe importante é que, mesmo nas espécies com cromossomos sexuais, existe uma variação grande no funcionamento deles. Em certos casos, eles são homomórficos —vale dizer, tão parecidos entre si que, à primeira vista, é difícil saber quem é o X ou o Y, por exemplo, com exceção de pequenas áreas chamadas SDRs (regiões sexualmente diferenciadas, na sigla inglesa). Há, porém, outros casos em que o padrão lembra mais de perto o dos seres humanos: o X e o Y são tão diferentes entre si que nem parecem formar um par —na nossa espécie e em vários outros mamíferos, o Y se tornou um nanico, com relativamente poucas funções. É por isso, aliás, que algumas disfunções genéticas ligadas a mutações no cromossomo X afetam mais pessoas do sexo biológico masculino do que do feminino: sem uma cópia extra "saudável" do X, o indivíduo se torna mais vulnerável aos efeitos negativos da mutação. O que a equipe percebeu, em primeiro lugar, é que cada espécie tem uma história evolutiva muito diferente no que diz respeito à determinação sexo. Nada menos que 17 cromossomos ancestrais diferentes parecem ter virado cromossomos sexuais ao longo de dezenas de milhões de anos. Até quando duas ou mais espécies modificaram o mesmo cromossomo original para essa função, elas podem acabar fazendo isso de maneiras distintas: genes diferentes se "responsabilizam" por definir o sexo. Em segundo lugar, eles identificaram um padrão temporal intrigante na origem dos cromossomos sexuais. Entre as espécies cujo tempo de divergência evolutiva (ou seja, o momento em que se separaram das demais linhagens de lagartixas) eles conseguiram datar, cerca de metade desenvolveu as novas versões dos cromossomos há cerca de 10 milhões de anos. Trata-se de um período de mudança climática intensa no planeta, incluindo efeitos como resfriamento intenso, aumento da aridez e fragmentação de habitats —justamente condições pouco amigáveis para répteis de pequeno porte como as lagartixas. As pistas estão longe de ser conclusivas, mas faz sentido achar que, num contexto como esse, haveria incentivos da seleção natural para que muitas espécies abandonassem o sistema de determinação do sexo com base na temperatura e começassem a adotar o que envolve cromossomos sexuais. Por fim, os pesquisadores perceberam também que havia uma associação intrigante entre certas áreas dos cromossomos e os sistemas de determinação sexual que funcionam em cada espécie. Olhando os genes que de fato costumam determinar o sexo, eles viram que, nas espécies com sistema ZW, esses genes tendem a ser particularmente importantes para o funcionamento dos testículos, enquanto o contrário acontece nas espécies do sistema XY (pouca importância para os órgãos sexuais masculinos). Esquisito? Não quando se considera que o cromossomo sexual "diferente" no par é aquele que tende a sofrer erosão genética com o passar dos milhões de anos. Os motivos para isso não estão muito claros, mas esse cromossomo —no nosso caso, o Y— para de trocar genes com o parceiro, sofre mais mutações e tende a encolher. Ora, no caso das espécies ZW, as fêmeas é que ficam com o cromossomo "diferente". Isso significa que ele pode sofrer mutações com mais "segurança" para a espécie, já que não vai afetar a capacidade reprodutiva delas, enquanto os machos ZZ ficam preservados desse risco. Já no sistema XY a situação se inverte, e a baixa presença de genes ligados à ação dos testículos no cromossomo X não afeta, na maioria dos casos, as funções reprodutivas dos machos. Um cenário possível para a evolução desses sistemas, portanto, seria a combinação da mudança climática com tendências presentes nos próprios genes de cada espécie ao longo do tempo. Algumas pistas vindas de outros vertebrados sugerem um cenário parecido, mas os pesquisadores destacam que ainda é cedo para imaginar que se trata de uma regra geral.