A maioria dos mamíferos machos transporta carga preciosa em um pacote terrivelmente precário. Os testículos externos - que se movem delicadamente para fora da cavidade abdominal em um saco exposto de pele fina - são sensíveis, meticulosos e fazem um alvo claramente óbvio para quaisquer inimigos de homens (assim como bolas de futebol, joelhos perdidos e móveis ao nível da cintura). Portanto, não é surpresa que a evolução dos testículos descendentes tenha tanto biólogos perplexos quanto confusos por décadas.
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Um estudo publicado hoje na revista PLOS Biology oferece uma resposta para um dos maiores debates do mistério: será que os nossos primeiros ancestrais os usaram para cima ou para baixo? Os pesquisadores concluíram que os primeiros mamíferos já tinham essa característica desconcertante, com milênios de descendentes herdando as jóias da família em exibição completa. No entanto, estranhamente, parece que, desde então, os testículos internos evoluíram pelo menos quatro vezes diferentes.
Durante o desenvolvimento embrionário em machos humanos, estruturas reprodutivas se transformam em proto-testículos no abdômen (nas fêmeas, essas mesmas estruturas formam ovários). Antes do nascimento, os testículos descem pelo abdômen e penetram no escroto em um processo de duas etapas. Esta migração descendente é colocada em movimento através da ação de dois genes-chave, o INSL3 e o RXFP2 . Apagar qualquer um desses "genes escrotais" em ratos descarrila completamente a trajetória sul dos testículos.
Os poucos machos humanos que nascem com testículos que não desceram (entre 2 e 4%) podem ter problemas: se a condição persistir até a idade adulta, ela pode contribuir para hérnias, infertilidade e câncer testicular. Mas para um grupo totalmente diferente de mamíferos, não ter escroto é a norma. As espécies de mamíferos do clado Afrotheria - que inclui elefantes, peixes-boi, mulas douradas e hipnóticos - retêm seus testículos dentro do abdômen em uma condição chamada "testicondy".
Essas características divergentes colocaram um quebra-cabeças para os biólogos evolucionistas: o ancestral comum de todos os mamíferos vivos, como os afrotherianos e os mamíferos femininos, manteve seus valiosos órgãos reprodutivos dentro de seu abdômen? Ou, como os humanos e a maioria das outras linhagens de mamíferos, eles os levaram para fora de seu corpo para todos verem? Como os tecidos moles, como os testículos, preservam-se fracamente no registro fóssil, nenhuma evidência física dos testículos ancestrais permanece, e a localização dos testículos dos mamíferos ancestrais permanece indefinida.
A autora principal Virag Sharma e o autor sênior Michael Hiller, genomicistas do Instituto Max Planck de Biologia Celular Molecular e Genética, em Dresden, Alemanha, adotaram uma abordagem genética para o debate. Sabendo quão críticos os genes escrotais eram para a descendência testicular, eles raciocinaram que comparar esses genes em uma variedade de linhagens de mamíferos forneceria a rota mais direta para identificar o estado ancestral. (Esse método contorna as limitações do registro fóssil, que às vezes pode produzir informações conflitantes ou vagas sobre o parentesco entre as espécies.)
“Ser capaz de usar dados moleculares para responder a uma pergunta como essa é algo que não conseguimos fazer há 10 anos”, diz a genomicista do Smithsonian National Zoo, Natalia Prado-Oviedo, que não era afiliada ao estudo. É importante ressaltar que o método de Sharma e Hiller “funciona [com qualquer interpretação do registro fóssil]”.
Você pensaria que a evolução dos testículos seria um fruto fácil, mas a imagem é muito mais complexa do que os pesquisadores imaginavam. Os elefantes são apenas um grupo com testículos aninhados no abdômen. (baluda / Pixabay) Quando Sharma comparou genes escrotais em 71 mamíferos, descobriu que quatro espécies Afrotherian sem testículos descendentes - peixes-boi, mangotes de cabo de ouro, musaranhos de elefante e tenrecs (pequenos mamíferos que se parecem com ouriços) - todos possuíam cópias extintas dos genes escrotais . Sharma então usou essa informação genética para se aproximar quando um dos genes perdeu a funcionalidade em cada espécie. Quando os genes se tornam não-funcionais, não há mais pressão para manter a coerência e eles começam a decair e a acumular mutações por negligência. Quanto mais erros uma sequência genética leva, mais tempo atrás é provável que ela tenha sido perdida.
Trabalhando de trás para frente, Sharma também rastreou a perda de descendência testicular em todas as quatro espécies para 23-83 milhões de anos atrás - instâncias todas mais recentes do que a divergência estimada da linhagem Afrotheria de 100 milhões de anos atrás. Ao contrário de outros mamíferos, como os Afrotérers se separaram da matilha principal, seus testículos não conseguiram fazer o mesmo.
Sharma também descobriu que os tipos de erros genéticos encontrados nessas quatro espécies diferiam uns dos outros e, aparentemente, apareciam em pontos separados no tempo. Se fossem mutações idênticas, Sharma teria inferido que um único ancestral assíncrono tinha passado pelos mesmos genes quebrados nas quatro espécies ao mesmo tempo. Mas a variação mostrou que o scrota desapareceu em quatro ocasiões separadas ao longo da história evolucionária. Em outras palavras, a evolução “inventou independentemente” os testículos não descidos quatro vezes.
Os cientistas sabem há anos que um dos benefícios mais importantes do escroto é a ventilação: o espermatozóide dos mamíferos amadurece e armazena melhor em temperaturas de 2, 5 a 3 graus Celsius abaixo do resto do corpo, e o abandono desses órgãos os mantém frios. Mas estamos muito menos certos de que esse seja o motivo pelo qual o scrota evoluiu. É um dilema clássico de galo e ovo: os testículos podem ter fugido do abdômen porque as temperaturas ficaram muito tostadas, ou os espermatozóides podem ter se adaptado para amar o frio porque já haviam sido expulso por algum outro motivo.
(Outras teorias são abundantes, incluindo a ideia de que os testículos são ornamentos que ostentam virilidade masculina. Ou talvez, como acredita o urologista pediátrico John Hutson, os testículos tenham sido expelidos como um subproduto - ou erro - de outro rearranjo anatômico).
Mas se a temperatura é o principal fator, então ainda há um quebra-cabeça que os pesquisadores precisam responder. Elefantes e megafones de capa de elefante - que mantêm os testículos trancados no abdômen - têm temperaturas corporais internas semelhantes às dos humanos. Como eles lidam?
Em Afrotherians, os custos (exposição, vulnerabilidade) podem simplesmente superar os benefícios (temperatura ligeiramente mais fria), diz Hiller. Ou talvez esses mamíferos usem um método ainda não descoberto de manter o frio. Para amarrar esses fenômenos à retenção testicular, os geneticistas provavelmente terão que unir forças com os fisiologistas.
"Não podemos confiar apenas na genética ou apenas no registro fóssil", diz a bióloga computacional Melissa Wilson Sayres, da Arizona State University. "A genômica é poderosa, mas precisamos entendê-la em harmonia com a história natural e a anatomia."
Por enquanto, o resto de nós fica pendurado.
