Fruto de duas bolsas do European Research Council (ERC) atribuídas às investigadoras CE3C Sara Magalhães e Inês Fragata no campo da Ecologia e Evolução, a recém-inaugurada Unidade de Evolução Experimental (UEE) vem permitir dar maior escala e controlo aos ensaios que ambas têm vindo a desenvolver. Reflexo da qualidade, atualidade e ambição da ciência que ambas constroem diariamente com as suas equipas, a nova infraestrutura de 400m2 – com 4 laboratórios, 8 câmaras climáticas, 2 salas de trabalho, e demais áreas de apoio e conexas –, providenciam condições únicas para o sucesso dos seus estudos.

A evolução experimental é uma metodologia que permite seguir a evolução das populações das espécies em tempo real, no campo ou no laboratório. Tendo a população como unidade de estudo e replicação, dá a conhecer as suas respostas perante as condições ambientais a que são sujeitas, sob a forma de alterações no seu fenótipo (alterações na morfologia, fisiologia e/ou comportamento) ao longo das gerações. São necessárias várias réplicas populacionais para cada ambiente testado – e são testados vários ambientes –, o que faz com que este método seja particularmente exigente em termos de espaço e tempo. O que se perde no consumo de recursos, ganha-se em termos de poder experimental, já que torna possível estabelecer causalidade, ao acompanharmos o processo evolutivo em si, em vez de medirmos apenas padrões.

Inês Fragata & Sara Magalhães

A maior parte da investigação feita na UEE está centrada na ciência fundamental e resulta da combinação entre teoria e prática no trabalho com ácaros-aranha, plantas com interesse agrícola, e moscas-da-fruta – organismo modelo para vários estudos em biologia, nomeadamente na área da imunidade (veja as imagens abaixo). Este conjunto de organismos, permite abordar várias questões como a adaptação de espécies a novos ambientes, até às interações entre espécies antagónicas (competidores, parasitas, predadores), dando a entender como se constrói e mantém a complexa rede que sustem o funcionamento dos ecossistemas. As lições resultantes da UEE poderão ser aplicadas na agricultura e na saúde humana, revelando algo talvez inesperado: o pequeno tamanho dos organismos pode subestimá-los num primeiro momento, escondendo a sua verdadeira grandiosidade e potencial, como as duas bolsas ERC, raras no contexto nacional, vieram demonstrar.

Em 2017, Sara Magalhães conquistou uma ERC Consolidator Grant no valor de 2 milhões de euros para utilizar a evolução experimental como ferramenta para avaliar as interações entre uma espécie de ácaro -aranha herbívoro, praga agrícola, e a planta que coloniza. Cinco anos depois, Inês Fragata repetiu o feito, e foi galardoada com uma ERC Starting Grant para complexificar o sistema anterior, seguindo as dinâmicas de uma planta, um ácaro-aranha e do seu predador. O mais recente objetivo é entender como as interações indiretas entre estes organismos, assim como a estabilidade das populações, afetam e são afetadas pela evolução.

O domínio da evolução experimental conta com décadas de história no CE3C (e nas unidades de investigação que o antecederam), cuja origem remonta ao início da investigação liderada por Margarida Matos com populações de Drosophila subobscura. No seu laboratório (Local Adaptation in Drosophila), por onde passaram e se capacitaram tanto Sara Magalhães, como Inês Fragata, assiste-se ainda hoje à evolução em tempo real desta espécie perante diferentes ambientes, à procura de respostas para o que acontece na Natureza, quando as espécies se deparam, por exemplo, com temperaturas progressivamente mais elevadas.

Esta Unidade representa um avanço significativo no campo da investigação desenvolvida com recurso à evolução experimental, proporcionando novas oportunidades para a compreensão dos processos evolutivos em tempo real e fortalecendo o papel de CIÊNCIAS como um centro de excelência científica a nível internacional.

Jorge Relvas, Subdiretor de Infraestruturas de CIÊNCIAS

A nova Unidade de Evolução Experimental traduz-se num conjunto de valências e oportunidades para a ciência produzida diretamente por cinco grupos de investigação do CE3C (Adaptation to Complex Environments, Evolution of Host-Parasite Interactions, Evolutionary Agroecology, Genotype to Phenotype of the Immune Response, Integrative Biomedicine) de duas linhas temáticas, e de outros com os quais colaboram internamente, em Portugal e no espaço europeu.