Super-espécie parece ter surgido acidentalmente em um aquário e está ameaçando a biodiversidade ao redor do mundo

Os artrópodes decápodes da superfamília Astacoidea - caracterizados por um corpo comprimido dorsoventralmente, quelas grandes e propulsor caudal bem desenvolvido - são representados por diversas espécies de água doce, geralmente conhecidas pelo nome comum de 'lagostim', sendo muito importantes para a manutenção do equilíbrio em seus ecossistemas. Mas entre esses artrópodes, existe uma espécie única e perigosa: o lagostim-mármore (Procambarus virginalis), o qual está se espalhando pelo mundo quase que, literalmente, como um câncer.

O lagostim-mármore é um crustáceo de água doce caracterizado por uma rápida especiação e reprodução partenogenética, ou seja, não necessita de um parceiro sexual para se reproduzir. Todos até hoje encontrados - da África até a Europa - são fêmeas que se reproduzem gerando clones de si mesmas a partir de óvulos não fecundados. Isso, unido com a alta fertilidade dessa espécie, gerou um grande problema ambiental: uma explosão populacional sem limites em diversos ambientes, especialmente em Madagascar - onde as pessoas estão os pegando para criar visando o consumo alimentar -, e que está ameaçando outras espécies de crustáceos. Um único animal é capaz de formar populações gigantescas!

Até o momento, análises de sequências genéticas de animais partenogenéticos são limitadas a certos nematódeos e a espécie Adineta vaga (um representante do plâncton). Para entender como o lagostim-mármore evoluiu para conseguir tal capacidade de reprodução e adaptabilidade faltava uma análise do seu genoma, a qual ainda era inexistente. Mas devido à grande ameaça imposta por esses seres - já banidos de importação e criação na União Europeia e em algumas partes dos EUA - cientistas resolveram estudá-lo mais a fundo e, nesta semana, um estudo foi publicado na Nature Ecology and Evolution detalhando seu material genético e trazendo importantes informações sobre a sua origem e habilidades.

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Primeiro observado na década de 1990 em aquários na Alemanha e descrito cientificamente em 2003 - onde descobriu-se que todos eram fêmeas e que se reproduziam a partir de partenogênese - é ainda um mistério como o primeiro lagostim-mármore ganhou a habilidade de se reproduzir dessa forma. Perda ou mutação de genes de reprodução sexuada podem ter sido a base dessa transição evolutiva. Agora, a nova análise genética sugere que a espécie provavelmente é o produto de dois membros de diferentes espécies de lagostim.

Segundo os resultados do estudo genético, o lagostim-mármore carrega três cópias de cada cromossomo (triploide), ao invés de duas cópias (diploide) encontrada nos outros lagostins e na grande maioria dos outros animais. Mas o mais interessante que é diferentes genótipos foram encontrados em diferentes locais do genoma dessa espécie, indicando que duas das cópias cromossômicas são idênticas em sequência, mas a terceira difere substancialmente (AA'B, com alto nível de heterozigoticidade, mas ainda um genótipo B homólogo).

As duas cópias idênticas lembram muito o genoma de outra espécie de lagostim: o Procambarus fallax, nativo da Flórida e muito popular entre aquaristas. Com essas pistas, os pesquisadores responsáveis pelo novo estudo sugerem que o lagostim-mármore teve origem quando o genoma de um espermatozoide ou de um óvulo de um espécime P. fallax se tornou duplicado (diploide) - algo que pode ocorrer em resposta a uma mudança súbita de temperatura - e foi fertilizado por outro espécime de uma população distante de P. fallax. Hipóteses alternativas de uma hibridização com outra espécie - como o P. alleni - é improvável por causa da falta de características morfológicas híbridas.

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De qualquer forma, esse cruzamento incomum foi suficiente para dar origem a uma nova espécie capaz de se reproduzir assexuadamente. E com um genoma triploide heterozigoto, o lagostim-mármore foi capaz de se adaptar bem a diferentes ambientes por não depender de uma única fonte de DNA, somando-se a outros mecanismos evolutivos, como mutabilidade intrínseca (durante divisões celulares), agentes ambientais de mutação, deriva genética e pressões seletivas facilitados pelo seu grande genoma (3,5 bilhões de bases de DNA de comprimento formadas por mais de 21 mil genes e englobados por três cópias genômicas). Tudo isso veio para compensar a contínua geração de clones a partir de uma única fêmea, tornando-os aptos a suportarem diferentes climas, habitats e águas de diferentes níveis de acidez. Ou seja, estão se espalhando agressivamente como células cancerígenas, as quais geram clones sem parar e são difíceis de serem freadas.

Em outras palavras, uma provável única fêmea na década de 1990 iniciou a construção de um gigantesco exército de clones que agora ameaça vários ecossistemas. E, infelizmente, não é apenas um roteiro de filme de ficção científica.


Publicação do estudo: Nature

Referências adicionais:
1. https://www.nature.com/articles/d41586-018-01624-y 
2. http://www.sciencemag.org/news/2018/02/aquarium-accident-may-have-given-crayfish-dna-take-over-world