Um dragão-d’água-chinês eclodiu de um ovo no Smithsonian National Zoo e os seus tratadores ficaram chocados. Porquê? A sua mãe nunca tinha estado com um dragão-d’água macho. Através de testes genéticos, os cientistas do zoo descobriram que a fêmea recém-nascida, nascida a 24 de agosto de 2016, tinha sido produzida através de um método reprodutivo chamado partenogénese.
Partenogénese é uma palavra grega que significa "criação virgem", mas refere-se especificamente à reprodução assexuada feminina. Embora muitas pessoas possam assumir que este comportamento é do domínio da ficção científica ou de textos religiosos, a partenogénese é surpreendentemente comum em toda a árvore da vida e encontra-se numa variedade de organismos, incluindo plantas, insetos, peixes, répteis e mesmo aves. Como os mamíferos, incluindo os seres humanos, precisam que certos genes provenham do esperma, estes são incapazes de fazer partenogénese.
Criar descendência sem esperma
A reprodução sexual envolve uma fêmea e um macho, cada um contribuindo com material genético sob a forma de óvulos ou esperma, para criar uma descendência única. A grande maioria das espécies animais reproduzem-se sexualmente, mas as fêmeas de algumas espécies são capazes de produzir ovos que contêm todo o material genético necessário para a reprodução.
As fêmeas destas espécies, que incluem algumas vespas, crustáceos e lagartos, reproduzem-se apenas através de partenogénese e são chamadas partenógenos obrigatórios.
Um maior número de espécies passa por partenogénese espontânea, documentada mais detalhadamente em animais de zoos, como o dragão-d'água-chinês, no National Zoo, ou um tubarão-de-pontas-negras no Aquário da Virgínia. Os partenógenos espontâneos reproduzem-se de forma tipicamente sexual, mas podem ter ciclos ocasionais em que produzem ovos prontos para o desenvolvimento.
Os cientistas aprenderam que a partenogénese espontânea pode ser uma característica hereditária, o que significa que as fêmeas que, subitamente, têm uma partenogénese, podem ter mais probabilidades de ter filhas que possam fazer o mesmo.
Como conseguem as fêmeas fertilizar os seus próprios ovos?
Para que a partenogénese aconteça, uma cadeia de eventos celulares tem de se desenrolar com sucesso. Primeiro, as fêmeas devem ser capazes de produzir óvulos (oogénese) sem estimulação de espermatozoides ou acasalamento. Em segundo lugar, os ovos produzidos pelas fêmeas têm de se começar a desenvolver por si mesmos, formando um embrião em fase inicial. Finalmente, os ovos terão de eclodir com sucesso.
Cada etapa deste processo pode falhar facilmente, particularmente a segunda, que requer que os cromossomas do ADN dentro do ovo dupliquem, assegurando um complemento completo de genes para a cria em desenvolvimento. Em alternativa, o ovo pode ser "falsamente fertilizado" por vestígios de células do processo de criação do ovo, conhecidos como corpos polares. Qualquer que seja o método que dê início ao desenvolvimento do embrião, este acabará por determinar o nível de semelhança genética entre a mãe e a sua cria.
Os acontecimentos que desencadeiam a partenogénese não são totalmente compreendidos, mas parecem incluir mudanças ambientais. Em espécies que são capazes tanto de reprodução sexual como de partenogénese, tais como os afídeos, os fatores de stresse, como a aglomeração e a predação, podem levar as fêmeas a passar de partenogénese para reprodução sexual, mas não o contrário. Em pelo menos um tipo de plâncton de água doce, a alta salinidade parece causar a mudança.
Vantagens da autorreprodução
Embora a partenogénese espontânea pareça ser rara, proporciona alguns benefícios à fêmea que a consegue alcançar. Em alguns casos, pode permitir que as fêmeas criem os seus próprios parceiros de acasalamento.
O sexo da cria partenogenética é determinado pelo mesmo método que o determina na própria espécie. Para organismos onde o sexo é determinado por cromossomas, como os cromossomas femininos, XX, e os masculinos, XY, em alguns insetos, peixes e répteis, uma fêmea partenogenética só pode produzir descendência com os cromossomas sexuais que tem, o que significa que produzirá sempre descendência feminina, XX. Mas, para organismos onde as fêmeas têm cromossomas sexuais ZW (como cobras e aves), todos os descendentes vivos produzidos serão ZZ, e, portanto, machos ou, muito mais raramente, WW, fêmeas.
Entre 1997 e 1999, uma cobra-liga quadriculada do Zoológico de Phoenix deu à luz dois descendentes masculinos que acabaram por sobreviver até à idade adulta. Se uma fêmea acasalasse com o seu filho produzido partenogeneticamente, isso constituiria consanguinidade. Embora a consanguinidade possa resultar numa série de problemas genéticos, da perspetiva da evolução, é melhor do que não ter descendência de todo. A capacidade de as fêmeas conseguirem produzir descendência masculina através da partenogénese, também sugere que a reprodução assexuada na natureza pode ser mais comum do que os cientistas se aperceberam anteriormente.
Os biólogos têm observado, durante longos períodos de tempo, que as espécies partenógenas obrigatórias morrem frequentemente devido a doenças, parasitismo ou alterações no habitat. A consanguinidade inerente às espécies partenogenéticas parece contribuir para as suas curtas linhas de tempo evolutivas.
A investigação atual sobre partenogénese procura compreender por que razão algumas espécies são capazes tanto de ter relações sexuais como de partenogénese e se a reprodução sexual ocasional pode ser suficiente para que uma espécie sobreviva.
Mercedes Burns é professora assistente de Ciências Biológicas, na Universidade de Maryland, no condado de Baltimore. Burns já recebeu financiamento da National Science Foundation.
