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O que os grandes pênis de pequenos crustáceos nos dizem sobre a evolução

Não é segredo que os machos e fêmeas tendem a diferir em sua aparência. Os machos humanos são maiores em média do que as fêmeas humanas, por exemplo, em um grau consistente com o que é observado em outros primatas. Às vezes, como acontece com as fêmeas e suas contrapartes pavoneando-se, a divergência pode ser mais impressionante. De acordo com um novo estudo na Nature, porém, menos poderia ser mais a longo prazo quando se trata deste tipo de variação.

Na disciplina de biologia, as diferenças sexuais intraespécies são engarrafadas ordenadamente pelo termo dimorfismo sexual . Espécies com um alto grau de dimorfismo (por exemplo, faisões) diferem acentuadamente, enquanto aquelas com baixo dimorfismo (por exemplo, agapornis de face rosada) podem exigir uma análise especializada para diferenciar. Os pesquisadores por trás do artigo da Nature, intitulado "Alto Investimento Sexual Masculino como um Condutor da Extinção em Ostracods Fósseis", examinaram o registro fóssil para ver se a severidade do dimorfismo sexual poderia ser significativamente correlacionada com a resistência das espécies através das gerações.

"Queríamos ver o dimorfismo sexual e a seleção sexual e seu papel na extinção", diz o co-autor Gene Hunt, paleobiólogo do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian. “E nós queríamos extinção no registro fóssil, onde você tem a verdadeira terminação de linhagens.”

Esta abordagem contrasta com a de estudos anteriores sobre dimorfismo sexual e taxas de extinção, que se basearam em análises de espécies ainda existentes que sofreram extinções localizadas ou se moveram notavelmente para a lista de espécies ameaçadas de extinção. “É um trabalho válido”, diz Hunt, “e é bom, mas nossa pesquisa nos dá um complemento para isso, onde você sabe que essas são realmente extinções, e que elas são realmente não-humanas”.

O truque é encontrar criaturas extintas no registro fóssil com dimorfismo suficiente para distinguir com segurança espécimes de sexo oposto - nenhuma façanha, considerando-se que esses fósseis costumam ter centenas de milhões de anos e consistem em restos esqueléticos pouco mais que degradados.

ostracod2.jpg Feminino (superior) e masculino (inferior) do ostracod Cypideis salebrosa . Note que a concha masculina é mais alongada que a da fêmea. Acredita-se que isso reflita a necessidade de acomodar a grande genitália masculina (destacada em cinza). (M. João Fernandes Martins)

Entre os ostracods, as minúsculas formas de vida dos crustáceos (na ordem de um milímetro de tamanho) no coração do papel recém-liberado. Embora encontrar os pequenos pode ser um processo (o método de escolha dos cientistas é raspar os sedimentos a granel e esperar detectá-los em uma inspeção mais detalhada no laboratório), uma vez encontrados, separá-los por sexo é surpreendentemente simples.

Isso se deve a diferenças significativas no tamanho das carapaças das criaturas - os machos tendem a ser bem mais longos que os das fêmeas. O que também tende a se destacar em espécimes masculinos é seu aparato reprodutivo desproporcional.

"Os genitais são muito grandes no macho", diz Hunt. “Há uma estimativa de uma espécie em que basicamente um terço do volume interno do animal são as partes reprodutivas masculinas. Então não é bem como humanos.

O fato de muitos desses artrópodes serem tão bem dotados foi uma benção para os cientistas envolvidos, porque permitiu que eles formulassem com mais precisão sua questão de pesquisa. Em vez de apenas perguntar se o dimorfismo sexual poderia ter um impacto sobre as taxas de sobrevivência das espécies a longo prazo, Hunt e os outros autores poderiam ser mais específicos e verificar se a alocação de energia aos órgãos sexuais masculinos em vez de outras áreas poderia ser prejudicial para uma espécie a estrada.

Priorizar o desenvolvimento do pênis e das gônadas tem seus usos para os machos individuais em um ambiente reprodutivo rival. "Isso reflete a competição entre os machos, às vezes chamada de competição de espermatozóides, para fertilizar os óvulos das fêmeas com as quais eles estão copulando", diz Hunt. Mas aumentar sexualmente definitivamente tem desvantagens no jogo de soma zero da biologia.

ostracod4.jpeg Gene Hunt, curador do Ostracoda para o Museu Nacional de História Natural Smithsonian, com um espécime de ostracodes no fundo do mar sob o microscópio. (Adrian James Testa)

"O animal só come uma certa quantidade", observa Hunt. "Se você gasta essa energia aumentando seus órgãos genitais para produzir muitos espermatozóides, essa é a energia que você não pode manter em reserva para sobreviver se houver escassez de alimentos ou algo assim."

De fato, a equipe encontrou uma correlação inversa entre o tamanho genital e a viabilidade de espécies a longo prazo entre ostracodes. “Nós mostramos que espécies com dimorfismo sexual mais pronunciado, indicando os mais altos níveis de investimento masculino em reprodução, estimaram taxas de extinção dez vezes maiores do que aquelas das espécies com menor investimento”, resume o artigo. Enquanto a competição de esperma pode ser valiosa para manter o genoma de uma espécie forte, se levada ao extremo, parece bastante claro que é uma estratégia desaconselhável.

Para onde vai a pesquisa daqui? Hunt está otimista de que o estudo em que ele trabalhou será em breve verificado por outros que lidam com seus próprios fósseis dimórficos - embora apenas um punhado de outros estudos de casos óbvios existam. "Eu gostaria de ver pessoas aplicando-o a esses grupos onde você possivelmente poderia, e talvez seja criativo em pensar sobre como chegar a outros grupos."

Hunt acredita que o conhecimento dos efeitos adversos do dimorfismo poderia nos ajudar a prever melhor e nos preparar para as espécies em risco no futuro. "Isso pode nos ajudar a descobrir quais espécies podem estar mais em risco", diz ele. "Se você tem uma espécie com forte dimorfismo, talvez seja uma coisa extra a considerar."

O que os grandes pênis de pequenos crustáceos nos dizem sobre a evolução