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O DNA mitocondrial do tubarão-branco desafia a ciência, aponta estudo de 2024

Tubarão nadando em águas claras com hélices de DNA e raios de luz solar penetrando o oceano.

Os genes do tubarão-branco parecem fugir do que a ciência consegue explicar.

Desde que cientistas começaram a decodificar o DNA do tubarão-branco (Carcharodon carcharias) há mais de 20 anos, o genoma desse predador tem se mostrado informativo - e, ao mesmo tempo, fonte de novas dúvidas.

Três grupos globais de tubarão-branco identificados em 2024

Em 2024, um estudo confirmou que, ao contrário do que muita gente supunha, esse predador marinho não forma uma única espécie global homogénea.

No lugar disso, tudo indica que existem três grupos distintos, descendentes de uma população comum que viveu há 10,000 anos, antes de a última era do gelo reduzir drasticamente o número desses animais. Hoje, um dos grupos ocorre no Pacífico Norte, outro no Pacífico Sul e no Oceano Índico, e o terceiro no Atlântico Norte e no Mediterrâneo.

Mesmo quando os pesquisadores tentam reproduzir a origem desses três grupos por meio de simulações evolutivas, o resultado tem sido uma sequência de becos sem saída.

"A resposta científica honesta é: não fazemos ideia", afirma o autor sénior do estudo, Gavin Naylor, diretor do Florida Program for Shark Research, do Florida Museum of Natural History.

DNA nuclear vs. DNA mitocondrial: o desacordo inesperado

Embora o DNA nuclear dos três grupos de tubarão seja, em grande parte, muito semelhante, o DNA mitocondrial é surpreendentemente diferente entre eles.

O DNA nuclear fica organizado dentro do núcleo da célula (como o nome sugere). Já o DNA mitocondrial está dentro das mitocôndrias, estruturas responsáveis por produzir energia para a célula.

Diferentemente do DNA nuclear, herdado de ambos os progenitores, o DNA mitocondrial (mtDNA) é considerado, na maioria dos animais multicelulares - incluindo tubarões -, uma herança transmitida pela mãe.

Por permitir rastrear a linhagem materna, o mtDNA tem sido usado há anos por biólogos da conservação para delimitar fronteiras populacionais e reconstruir rotas de migração.

No caso do tubarão-branco, porém, essa estratégia não está a funcionar.

Mesmo recorrendo a um dos maiores conjuntos de dados globais já reunidos para a espécie, os cientistas não conseguiram chegar a uma explicação convincente.

Filopatria feminina e outras hipóteses que não se sustentaram

Durante algum tempo, a ideia dominante era que as alterações no mtDNA decorriam de fêmeas que voltavam ao local de nascimento para se reproduzir - um comportamento chamado filopatria feminina.

Essa hipótese chegou a ganhar apoio com evidências observacionais recentes, que sugerem que, embora machos e fêmeas percorram distâncias enormes, as fêmeas regressariam "para casa" na época do acasalamento.

Quando Naylor e colegas decidiram testar essa explicação, contudo, ela não conseguiu dar conta dos padrões observados nos grupos de mtDNA. Ao sequenciar os genes de 150 tubarões-brancos de várias regiões do mundo, a equipa não encontrou indícios de filopatria feminina.

Se as fêmeas estivessem a cruzar apenas dentro de certas populações, seria esperado ao menos um sinal discreto no DNA nuclear. "Mas isso não apareceu de forma alguma nos dados nucleares", diz Naylor.

E mesmo quando o grupo rodou uma simulação evolutiva para mostrar como os tubarões poderiam ter-se separado em três grupos desde o último ancestral comum, a hipótese de filopatria feminina continuou sem se sustentar.

"Pensei que talvez as proporções entre sexos fossem diferentes - que apenas algumas poucas fêmeas estivessem a contribuir para as populações de uma geração para a outra", explica Naylor.

Essa tentativa também não explicou as diferenças genéticas. Nem mesmo alterações aleatórias que se acumulam com o tempo, conhecidas como deriva genética, foram suficientes.

Diante disso, os cientistas defendem que "um mecanismo evolutivo alternativo deve necessariamente estar a operar".

A única outra explicação conhecida seria a seleção natural ter refinado o mtDNA de cada grupo - mas isso parece improvável. Existem apenas 20,000 tubarões-brancos no mundo, o que, em termos relativos, é uma população pequena. Se alguma forma de mtDNA trouxer uma vantagem, então, segundo Naylor, ela precisaria proteger os tubarões de algo "brutalmente letal".

Ele duvida que esse seja o caso. É evidente que falta uma peça importante para fechar o quebra-cabeça.

"A variabilidade mitocondrial observada em populações naturais nunca foi reproduzida em nenhuma das simulações - mesmo sob filopatria feminina extrema, sugerindo que outras forças contribuíram para a discordância", concluem os autores.

"A mesma abordagem beneficiaria outras espécies de tubarão em que a filopatria feminina foi previamente assumida com base em dados genéticos".

O estudo foi publicado na PNAS.

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