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Todos os caminhos vão dar a...adaptação?

3/10/2017. Texto de Marta Daniela Santos.

Um dos perigos das alterações causadas pelo Homem à escala global é a perda da biodiversidade. Uma das perguntas essenciais atualmente é: Será que as populações naturais são capazes de fazer face a estas alterações, adaptando-se mas mantendo as suas diferenças? Um estudo (*) liderado por Sofia Seabra (cE3c-FCUL) mostra que a seleção natural pode sobrepor-se à história mas mantendo a “pegada genética”, preservando assim a biodiversidade.

Para compreender como é que diferentes populações de uma mesma espécie respondem a uma pressão de seleção idêntica, os investigadores recolheram moscas-da-fruta da espécie Drosophila subobscura em locais geograficamente distintos: Adraga (Portugal) e Groningen (Holanda). Por estarem adaptadas a ambientes distintos, estas populações diferiam, por exemplo, no tamanho do corpo e em características fisiológicas e de reprodução. Além disso, estas populações diferiam na sua história evolutiva: apesar de se tratar da mesma espécie, cada população possui um conteúdo genético que reflecte a forma como se adaptaram a esses ambientes ao longo de muitas gerações.


Em seguida, os investigadores acompanharam a evolução destas duas populações num novo ambiente: o laboratório, com condições de alimentação e temperatura, por exemplo, controladas experimentalmente. Após várias gerações, as duas populações convergiram para soluções adaptativas semelhantes: as moscas provenientes de Adraga aumentaram um pouco de tamanho aproximando-se do tamanho das moscas provenientes de Groningen, por exemplo, entre outras alterações. O que surpreendeu os investigadores foi que, através de estudos genéticos, verificaram que as populações seguiram diferentes “rotas” genéticas para alcançar essas soluções adaptativas semelhantes – e a “pegada” genética que as distinguia entre si, mostrando que pertenciam a duas populações distintas, permaneceu. Ou seja, embora se tenham tornado em tudo semelhantes do ponto de vista do seu fenótipo, do ponto de vista genético continuavam a apresentar diferenças que revelavam pertencerem a populações distintas.

“Os estudos de evolução experimental como este permitem elucidar dinâmicas de adaptação a novos ambientes, o que é muito difícil de fazer em estudos de observação na natureza. Mostrámos a complexidade da adaptação a nível molecular e a importância de se ter em conta os diferentes níveis biológicos que o processo de evolução adaptativa envolve”, explica Sofia Seabra, primeira autora do estudo e investigadora do cE3c – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais, sediado na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL).

Este estudo contribui também com a publicação do primeiro genoma de referência da espécie Drosophila subobscura,  um recurso essencial para as análises genómicas que permitiram aos investigadores  demonstrar que as “rotas” genéticas seguidas por cada população foram diferentes. Como na expressão “Todos os caminhos vão dar a Roma”: ambas as populações chegaram a Roma, mas por caminhos diferentes.

O facto de as populações manterem a sua diferenciação genética após alcançarem soluções adaptativas semelhantes poderá indicar que terão diferente potencial adaptativo frente a futuras alteração ambientais.  “O potencial adaptativo das populações irá depender em grande parte da quantidade e qualidade da variação genética disponível. Neste caso, ambas as populações possuíam variabilidade genética suficiente para se adaptarem, por vias diferentes, a uma alteração ambiental relativamente benigna. Se estivéssemos a lidar com populações com reduzida variabilidade genética  a adaptarem-se a alterações bruscas no seu ambiente, como as provocadas pelo Homem ao introduzir contaminantes ou degradando habitats, a resposta poderia ser muito diferente”, alerta Sofia Seabra.

(*) S.G.Seabra, I. Fragata, M.A. Antunes, G.S. Faria, M.A.Santos, V.C. Sousa, P. Simões, M.Matos, Different genomic changes underlie adaptive evolution in populations of contrasting history, Molecular Biology and Evolution. https://doi.org/10.1093/molbev/msx247 


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