Existem 15.000 espécies de formigas na Terra. Culpe o asteróide que matou os dinossauros. O DNA semelhante ao vírus ajudou as formigas a prosperar após a era dos dinossauros
As pessoas normalmente pensam na colisão devastadora do asteroide Chicxulub, do tamanho de uma cidade, com a América do Norte, há 66 milhões de anos, simplesmente como um evento de extinção em massa – o que, claro, aconteceu com os dinossauros. Mas um conjunto crescente de investigação defende que o manto de morte e escuridão deixado em todo o mundo na esteira de Chicxulub provou ser uma bênção não apenas para mamíferos mais pequenos e apressados, mas também para fungos gigantes, formas de vida exóticas do fundo do mar, e agora para a colonização generalizada da Terra por espécies de formigas.
Hoje, mais de 15.000 espécies de formigas estão espalhadas pelo globo, e suas rainhas governam um vasto império escondido no subsolo (e também dentro de árvores mortas ou outros locais adequados). Biólogos evolucionistas e investigadores genómicos, em colaboração entre a Alemanha, a China e a Dinamarca, identificaram agora vários surtos independentes na diversificação das espécies de formigas que remontam ao início do Paleógeno, logo após a chegada de Chicxulub. Seu novo estudo atribui o boom da biodiversidade das formigas a elementos transponíveis de DNA semelhantes aos retrovírus, às vezes chamados de “genes saltadores”.
“O impacto do asteróide teve consequências dramáticas para o meio ambiente”, disse o principal autor do estudo, Lukas Schrader, professor de biologia evolutiva molecular na Universidade de Münster, na Alemanha, num comunicado. “Encontramos agora o mecanismo genómico que liga estas convulsões ecológicas à subsequente rápida diversificação das formigas: elementos transponíveis.”
Tornando-se viral
Os cientistas costumavam pensar nos elementos transponíveis (TE) como efectivamente “parasitas genómicos”, dada a tendência deste ADN de se espalhar de hospedeiro para hospedeiro, aparentemente como um fim em si mesmo, sem oferecer quaisquer vantagens evolutivas claras. Estudos demonstraram que alguns TEs são até suspeitos de contribuir para doenças, incluindo alguns tipos de cancro e distúrbios neurológicos.
Mas os biólogos detectaram mais recentemente picos comparáveis na diversificação de espécies, por vezes com a promessa de novos nichos ecológicos ou de maior robustez, nas linhagens de vários animais, incluindo primatas e morcegos. Um estudo de 2021 sobre espécies de mosquitos urbanos da África Subsaariana Anopheles coluzzipor exemplo, descobriram que os TEs ajudaram esses pequenos sugadores de sangue a se protegerem contra inseticidas.
“Acho que veremos cada vez mais casos em que os TEs ajudam a explicar casos de mudanças adaptativas rápidas”, como disse Schrader ao The Scientist em 2022, durante uma fase anterior da sua investigação sobre como estes genes virais beneficiam as formigas, ou seja, todos os insectos da família Formicidae.
Schrader e seus coautores compararam os genomas de 163 espécies de formigas amostradas de uma dúzia das 16 subfamílias Formicidae que ainda existem hoje. Esta reconstrução da história evolutiva destas espécies ajudou a gerar algo como uma linha do tempo da principal atividade genética saltadora ao longo dos últimos 100 milhões de anos. Revelou que, entre outras características, os TEs ajudaram a estimular a geração de novos receptores odoríferos (ORs) e receptores gustativos (GRs) críticos para o uso de produtos químicos pelas formigas para comunicar e perceber o seu ambiente.
“Assim, os TEs provavelmente forneceram o material genético bruto que facilitou a diversificação, enquanto as oportunidades ecológicas geradas pelo evento de extinção determinaram como esta variação poderia se tornar consequente”, explicou a equipe de Schrader no mês passado na revista Science Advances.
História das formigas
Além do impulso que os TEs proporcionaram às espécies de formigas durante o Paleógeno, estes genes semelhantes a vírus também continuaram a aumentar a resiliência evolutiva das formigas na era moderna. O trabalho de Schrader com os seus colegas do Instituto de Evolução e Biodiversidade da Universidade de Münster, bem como com os seus colaboradores no estrangeiro, descobriu que as linhagens de formigas que rastrearam com o maior número de genes saltadores também tendiam a produzir hoje um número mais diversificado de espécies descendentes.
A equipe de Schrader reconheceu que ainda existem alguns fatores desconhecidos, incluindo a possibilidade de que algumas espécies extintas de formigas possam ter “exibido diferentes padrões de atividade TE”, o que pode ter alterado a avaliação deste estudo sobre como os genes saltadores ajudaram as formigas a se adaptarem.
Há também o mistério das origens das espécies de formigas antes da estrutura de 100 milhões de anos deste estudo: “(Nós) não podemos excluir a possibilidade de explosões de TE ainda desconhecidas terem afetado a história mais antiga da diversificação das formigas”, disseram os pesquisadores.
