Formigas lançam luz para prever a evolução após a hibridização – ScienceDaily

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Pesquisadores da Universidade de Helsinque descobriram que, após múltiplos eventos de hibridação entre duas espécies de formigas de madeira, populações híbridas distintas evoluíram independentemente na mesma direção, sugerindo que a hibridação é previsível.

Compreender as consequências da hibridação, ou seja, o acasalamento entre duas espécies diferentes, originando descendência híbrida, é importante porque é um fenómeno generalizado na natureza. Ao transferir material genético entre espécies, também pode ajudar as populações a se adaptarem a novos ambientes desafiadores, como o aquecimento climático. Um aspecto fundamental da hibridização é a previsibilidade, que também é uma importante questão de pesquisa: se pudéssemos refazer o mesmo evento de hibridização várias vezes, com que frequência obteríamos resultados semelhantes?

As populações evoluem de forma rápida e previsível por causa da seleção natural

Pesquisadores da Universidade de Helsinque tiraram proveito de populações distintas de formigas de madeira híbridas identificadas no sul da Finlândia para estudar se a hibridação era previsível. Eles descobriram que, após múltiplos eventos de hibridação entre duas espécies de formigas da madeira, populações híbridas distintas evoluíram independentemente na mesma direção. Atualmente, eles são muito semelhantes entre si em termos de composição genética, sugerindo que o resultado da hibridização é previsível. Os pesquisadores também determinaram que a hibridização ocorreu há menos de 50 gerações de formigas, aproximadamente 125 anos atrás, tornando-se um caso bastante rápido de evolução na natureza.

“Como a hibridização também é frequente em muitas outras espécies além das formigas, nossos resultados podem ajudar a entender suas consequências de maneira mais geral. A longo prazo, nosso trabalho ajudaria a compreender melhor o impacto da hibridização na natureza e avaliar se isso poderia ajudar as espécies a lidar com ambientes em constante mudança, diz a Docente Jonna Kulmuni, da Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais da Universidade de Helsinki, que lidera pesquisas sobre formigas há 15 anos.

Um pequeno passo ou um salto gigantesco no conhecimento?

“Um pouco dos dois! As formigas de madeira finlandesas dão a oportunidade de observar vários eventos de hibridização muito recentes, e a quantidade de previsibilidade que encontramos, apesar dessa atualidade, é notavelmente alta, o que é bastante novo. Enquanto isso, nosso estudo também confirma resultados anteriores obtidos em um punhado de espécies, incluindo humanos, sugerindo que os padrões que vemos nas formigas de madeira são bastante gerais”, explica o pesquisador Pierre Nouhaud, da Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais da Universidade de Helsinque.

O DNA contém informações sobre a história evolutiva das populações

Para este estudo, o grupo de pesquisa coletou indivíduos híbridos em florestas finlandesas no sul da Finlândia, perto da Estação Zoológica de Tvärminne. O DNA acumula mutações à medida que é transmitido de pais para filhos, por isso contém informações sobre a história evolutiva das populações. O acesso a essa história exigiu que os pesquisadores reconstruíssem o primeiro genoma de referência para as formigas vermelhas. Os pesquisadores então sequenciaram e analisaram genomas híbridos usando supercomputadores do centro finlandês de TI para a ciência (CSC). Algumas análises foram realizadas em colaboração com cientistas da Escócia e de Portugal.

Reconstruindo histórias evolutivas passadas usando simulações de computador

“Em uma escala de tempo evolutiva, estamos lidando com eventos recentes, menos de 50 gerações de formigas, que tiveram muito pouco tempo para deixar pegadas nas sequências de DNA. Isso significa que pode ser difícil distinguir entre hipóteses concorrentes. Em nosso estudo, realizamos simulações de computador considerando diferentes cenários evolutivos para levar em conta essa incerteza e garantir que nossos resultados sejam robustos”, diz Nouhaud.

Em seguida, o grupo de pesquisa de formigas monitorará a composição genética das populações híbridas ao longo de vários anos para encontrar evidências de adaptação e testar se os híbridos podem combinar faixas de temperatura de ambas as espécies, o que pode ajudar as formigas de madeira a lidar com o aquecimento climático. Segundo Nouhaud, isso pode ser muito importante porque as formigas de madeira são espécies-chave das florestas boreais: fornecem alimento para muitas espécies, contribuem para a ciclagem de nutrientes, caçam muitos outros insetos, entre outras coisas. Sem eles, as florestas finlandesas certamente seriam bem diferentes!

Fonte da história:

Materiais fornecido por Universidade de Helsinque. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.



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