Essas fêmeas não precisam de um macho para se reproduzirem

Uma dragão-d’água-chinês nasceu de um ovo no Smithsonian National Zoo, nos Estados Unidos, e seus tratadores ficaram chocados. Por quê? A mãe dela nunca tinha estado com um dragão-d’água-chinês macho. Por meio de testes genéticos, os cientistas do zoológico descobriram que a fêmea recém-nascida, que veio ao mundo em 24 de agosto de 2016, havia sido produzida por meio de um modo reprodutivo chamado partenogênese.

Partenogênese é uma palavra grega que significa “criação virgem”, mas se refere especificamente à reprodução assexuada feminina.

Embora muitas pessoas possam presumir que esse comportamento é de domínio da ficção científica ou de textos religiosos, a partenogênese é surpreendentemente comum em toda a árvore da vida e é encontrada em uma variedade de organismos, incluindo plantas, insetos, peixes, répteis e até mesmo pássaros.

Como os mamíferos, incluindo os seres humanos, requerem que certos genes venham do esperma, eles são incapazes de partenogênese.

Criação de descendentes sem espermatozoide

A reprodução sexual envolve uma fêmea e um macho, cada um contribuindo com material genético na forma de óvulos ou espermatozoide, para criar uma prole única. A grande maioria das espécies animais se reproduz sexualmente, mas fêmeas de algumas espécies são capazes de produzir óvulos contendo todo o material genético necessário para a reprodução.

As fêmeas dessas espécies, que incluem algumas vespas, crustáceos e lagartos, se reproduzem apenas por partenogênese e são chamadas de partenógenos obrigatórios.

Um grande número de espécies experimenta a partenogênese espontânea, mais bem documentada em animais mantidos em ambientes como zoológicos, como o dragão-d’água-chinês, no National Zoo, ou o tubarão-galha-preta, no Aquário de Virgínia, nos EUA. Os partenógenos espontâneos geralmente se reproduzem sexualmente, mas podem ter ciclos ocasionais que produzem óvulos prontos para o desenvolvimento.

Os cientistas aprenderam que a partenogênese espontânea pode ser um traço hereditário, o que significa que as fêmeas que experimentam o partenogênese têm mais probabilidade de ter filhas que podem fazer o mesmo.

Como as fêmeas podem fertilizar seus próprios óvulos?

Para que partenogênese aconteça, uma cadeia de eventos celulares deve se desdobrar com sucesso. Primeiro, as fêmeas devem ser capazes de criar células reprodutoras (oogênese) sem estimulação de espermatozoides ou acasalamento. Em segundo lugar, os óvulos produzidos pelas fêmeas precisam começar a se desenvolver por conta própria, formando um embrião em estágio inicial. Finalmente, os ovos devem chocar com sucesso.

Cada etapa desse processo pode falhar facilmente, especialmente a etapa dois, que exige que os cromossomos do DNA dentro do ovo dobrem, garantindo um complemento de genes por inteiro para a prole em desenvolvimento. Alternativamente, o ovo pode ser “fertilizado artificialmente” por células remanescentes do processo de produção de ovos conhecido como corpos polares. Qualquer método que dê início ao desenvolvimento do embrião determinará, em última instância, o nível de similaridade genética entre a mãe e sua prole.

Os eventos que desencadeiam a partenogênese não são totalmente compreendidos, mas parecem incluir mudanças ambientais. Em espécies que são capazes de reprodução sexuada e partenogênese, como os pulgões, fatores estressantes como aglomeração e predação podem fazer com que as fêmeas mudem de partenogênese para a reprodução sexuada, mas não o contrário. Em pelo menos um tipo de plâncton de água doce, a alta salinidade parece causar essa mudança.

Vantagens da autorreprodução

Embora o partenogênese espontâneo pareça ser raro, oferece alguns benefícios para a fêmea que consegue realizá-lo. Em alguns casos, pode permitir que as fêmeas gerem seus próprios parceiros de acasalamento.

O sexo da prole partenogenética é determinado pelo mesmo método que o sexo é determinado na própria espécie. Para organismos onde o sexo é determinado por cromossomos, como os cromossomos femininos XX e os masculinos XY em alguns insetos, peixes e répteis, uma fêmea partenogenética pode produzir descendentes apenas com os cromossomos sexuais que ela tem em mãos – o que significa que ela sempre produzirá filhotes XX fêmeas.

Mas para organismos em que as fêmeas têm cromossomos sexuais ZW (como em cobras e pássaros), todos os descendentes vivos produzidos serão ZZ e, portanto, machos ou, muito mais raramente, WW, portanto, fêmeas.

Entre 1997 e 1999, uma cobra-liga quadriculada mantida no Zoológico de Phoenix, nos EUA, deu à luz dois filhotes machos que sobreviveram até a idade adulta. Se uma fêmea acasalasse com seu filho produzido partenogeneticamente, isso constituiria consanguinidade.

Embora a consanguinidade possa resultar em uma série de problemas genéticos, de uma perspectiva evolutiva, isso é melhor do que não ter nenhuma descendência. A capacidade das fêmeas de produzir descendentes machos por meio de partenogênese também sugere que a reprodução assexuada na natureza pode ser mais comum do que os cientistas imaginam.

Os biólogos observaram, por longos períodos de tempo, que as espécies que são partenógenas obrigatórias frequentemente morrem de doenças, parasitismo ou mudanças no habitat. A consanguinidade inerente às espécies partenogenéticas parece contribuir para seus curtos cronogramas evolutivos.

Pesquisas atuais sobre partenogênese busca entender por que algumas espécies são capazes de reprodução sexuada e partenogênese, e se a reprodução sexuada ocasional pode ser suficiente para uma espécie sobreviver.

Nota do editor: As opiniões expressas são exclusivamente dos escritores. A CNN apresenta o trabalho do “The Conversation”, uma colaboração entre jornalistas e acadêmicos para fornecer análises e comentários para notícias. O conteúdo é produzido exclusivamente pelo “The Conversation”.

Mercedes Burns é professora assistente de ciências biológicas na Universidade de Maryland, no condado de Baltimore, nos EUA. Burns já recebeu financiamento da National Science Foundation.

Texto republicado sob uma licença Creative Commons, da “The Conversation”.

*Texto traduzido. Leia o original em inglês aqui.