Resumo em 15 segundos
- O trabalho saiu em 9 de junho de 2016 na revista PLOS Genetics, assinado por Andreas Wallberg, Christian W.
- Na abelha-do-cabo, a fusão dos núcleos muda o resultado para fêmeas.
- Um efeito prático: a variação nessas regiões permite identificar geneticamente uma abelha-do-cabo sem ambiguidade, o que interessa ao manejo apícola.
Resumo dos pontos principais. A matéria completa está logo abaixo.
Numa colmeia comum, só a rainha se reproduz, e ela precisa do esperma dos zangões. Mas existe uma subespécie de abelha em que as operárias põem ovos sozinhas — e desses ovos nascem novas operárias, todas fêmeas, sem nenhum macho envolvido. É a abelha-do-cabo (Apis mellifera capensis), do sul da África do Sul.
Uma equipe da Universidade de Uppsala sequenciou o genoma completo de uma amostra dessas abelhas e comparou com outras populações africanas para achar o mecanismo genético por trás disso. O trabalho saiu em 9 de junho de 2016 na revista PLOS Genetics, assinado por Andreas Wallberg, Christian W. Pirk, Mike H. Allsopp e Matthew T. Webster, com DOI 10.1371/journal.pgen.1006097.
O que é telitoquia, o truque da abelha-do-cabo
O nome técnico do fenômeno é telitoquia, uma forma de partenogênese em que a fêmea gera descendentes fêmeas sem fecundação.
O mecanismo é uma meiose anormal. Na divisão celular que forma os óvulos, dois núcleos-filhos que deveriam seguir separados se fundem, reconstituindo um ovo diploide — com o conjunto duplo de cromossomos. Esse ovo se desenvolve em uma fêmea sem precisar de esperma.
É uma diferença importante em relação ao que acontece nas outras abelhas: numa colmeia normal, operárias até chegam a pôr ovos, mas por não serem fecundados eles são haploides e geram apenas machos. Na abelha-do-cabo, a fusão dos núcleos muda o resultado para fêmeas.
A parte incômoda: elas invadem colmeias alheias
A reprodução sem macho vem acompanhada de um conjunto de características que habilitam o parasitismo social.
Operárias da abelha-do-cabo entram em colônias de outras subespécies e começam a pôr seus próprios ovos ali. A prole nascida desses ovos consome os recursos da colmeia hospedeira, mas não contribui com trabalho na mesma medida. Sem reposição, a colônia invadida vai definhando até colapsar.
Isso não é curiosidade acadêmica na África do Sul: o fenômeno é um problema real para a apicultura da região, descrito na literatura desde antes do sequenciamento — Peter Neumann e Randall Hepburn detalharam a base comportamental do parasitismo social da espécie em trabalho na revista Apidologie (DOI 10.1051/apido:2002008).
O que o genoma revelou
A comparação genômica trouxe um resultado que os autores destacam: a divergência genética entre a abelha-do-cabo e as outras populações africanas é, na média, muito baixa.
A diferença está concentrada em algumas regiões específicas do genoma, com diferenciação extrema. E essas regiões carregam assinaturas fortes de seleção positiva — indicando que o conjunto peculiar de características da subespécie foi favorecido pela evolução, e não é fruto do acaso.
Um efeito prático: a variação nessas regiões permite identificar geneticamente uma abelha-do-cabo sem ambiguidade, o que interessa ao manejo apícola.
Os genes candidatos e o que eles fazem
Os autores apontam dois grupos de genes que ajudam a explicar o fenômeno, e é interessante notar que eles correspondem às duas metades do problema:
- Ativação do ovário da operária — genes envolvidos na sinalização de ecdisteroides e na biossíntese do hormônio juvenil e da dopamina, vias ligadas ao controle reprodutivo em insetos;
- Divisão celular — genes cujos produtos se localizam no centrossomo, estrutura que organiza a separação dos cromossomos, e que estão implicados na segregação cromossômica durante a meiose — exatamente onde ocorre a fusão que produz o ovo diploide.
Por que isso interessa além das abelhas
A pergunta de fundo é uma das mais antigas da biologia evolutiva: por que o sexo existe? Reproduzir-se sexualmente é caro — exige encontrar parceiro, e cada indivíduo passa apenas metade dos próprios genes adiante.
Matthew Webster, do Departamento de Bioquímica Médica e Microbiologia de Uppsala, coloca a questão nesses termos: entender por que algumas populações passam a se reproduzir assexuadamente ajuda a compreender qual é, afinal, a vantagem evolutiva do sexo — um enigma central para a área.
Ele acrescenta que o estudo também serve a um objetivo mais amplo: entender como genes controlam processos biológicos como divisão celular e comportamento.
O que continua sem resposta
A pergunta mais direta segue aberta: por que essa população específica, isolada no sul da África, desenvolveu essa estratégia, enquanto as vizinhas mantiveram a reprodução sexual convencional.
O estudo identificou as regiões do genoma associadas ao fenômeno, mas mapear regiões candidatas não é o mesmo que demonstrar função. Os próprios autores indicam o passo seguinte: análise funcional desses genes, para confirmar o papel de cada um na reprodução e na sinalização química.
Perguntas frequentes
Existe abelha que se reproduz sem macho?
Sim. A abelha-do-cabo (Apis mellifera capensis), do sul da África do Sul, tem operárias capazes de pôr ovos que se desenvolvem em novas fêmeas sem fecundação, por um processo chamado telitoquia.
O que é telitoquia?
É uma forma de partenogênese em que a fêmea gera descendentes fêmeas sem fecundação. Na abelha-do-cabo, ocorre por uma meiose anormal em que dois núcleos-filhos se fundem, formando um ovo diploide que se desenvolve sem esperma.
Por que operárias comuns só geram machos?
Porque seus ovos não são fecundados e permanecem haploides, com um único conjunto de cromossomos, o que na abelha resulta em machos. A fusão de núcleos da abelha-do-cabo restaura o conjunto duplo e o resultado passa a ser fêmeas.
O que é parasitismo social nas abelhas?
É quando operárias de uma subespécie invadem colônias de outra e põem ali seus próprios ovos. A prole consome os recursos da colmeia hospedeira sem contribuir na mesma medida, e a colônia invadida pode colapsar.
O que o sequenciamento do genoma descobriu?
Que a divergência genética média entre a abelha-do-cabo e outras populações africanas é baixa, mas há regiões específicas com diferenciação extrema e sinais de seleção positiva, envolvendo genes de ativação do ovário e de segregação cromossômica na meiose.
Fontes
- Wallberg, A.; Pirk, C. W.; Allsopp, M. H.; Webster, M. T. Identification of Multiple Loci Associated with Social Parasitism in Honeybees. PLOS Genetics, 9 jun. 2016. DOI 10.1371/journal.pgen.1006097.
- Neumann, P.; Hepburn, R. Behavioural basis for social parasitism of Cape honeybees (Apis mellifera capensis). Apidologie, 2002. DOI 10.1051/apido:2002008.
Matéria escrita e revisada originalmente por Paulo Budri.
