Genes saltadores podem ter ajudado as formigas a se diversificar depois do asteroide que matou os dinossauros

As formigas são a maior família de insetos sociais, com mais de 15 mil espécies. Por que um grupo tão antigo se diversificou tanto? Uma equipe da Universidade de Münster, na Alemanha, propõe que parte da resposta está no próprio genoma: os chamados genes saltadores, que se copiam e se movem pelo DNA. O estudo saiu na Science Advances e é liderado por Lukas Schrader, do Instituto de Evolução e Biodiversidade da universidade.

O que a equipe analisou

Os pesquisadores examinaram os genomas de 163 espécies de formigas, que representam 12 das 16 subfamílias atuais. Eles reconstruíram a atividade dos elementos transponíveis ao longo de cerca de 100 milhões de anos de evolução e viram um padrão: as linhagens com mais elementos tendiam a ter mais espécies vivas.

Além disso, várias linhagens importantes tiveram surtos independentes de atividade desses genes no início do Paleógeno, há cerca de 66 milhões de anos. Os surtos vieram pouco antes de esses grupos se diversificarem em milhares de espécies. Essa data coincide com o impacto do asteroide que causou a extinção dos dinossauros. "O impacto do asteroide teve consequências dramáticas para o meio ambiente", disse Schrader, que diz ter encontrado "o mecanismo genômico que liga essas convulsões ecológicas à rápida diversificação das formigas".

Um possível mecanismo

Segundo o comunicado, os genes saltadores podem ter ampliado famílias de genes de receptores de odores, que as formigas usam para detectar sinais químicos. Isso poderia ter melhorado a comunicação e a coordenação social. Durante muito tempo, esses elementos foram vistos como "parasitas genômicos" sem benefício claro, e sua atividade pode contribuir para doenças. A ideia de que eles também podem impulsionar a evolução é mais recente.

Para entender o contexto

Elementos transponíveis são trechos de DNA capazes de se copiar e se inserir em novos pontos do genoma. Em muitas espécies, eles ocupam uma fração grande do material genético. Quando caem perto de genes, podem alterar quando e quanto esses genes funcionam, e isso cria variação sobre a qual a seleção natural atua.

Há cerca de 66 milhões de anos, o impacto de um asteroide mudou o clima e os ecossistemas da Terra. Os grupos que sobreviveram encontraram muitos nichos vazios, e o estudo investiga se alterações no genoma ajudaram as formigas a ocupá-los.

Termos úteis

• Elemento transponível: trecho de DNA que pode se copiar e mudar de lugar no genoma; também chamado de gene saltador.
• Paleógeno: período que começou há cerca de 66 milhões de anos, logo após a extinção dos dinossauros não aviários.
• Receptor de odor: proteína que detecta moléculas químicas no ar ou no contato; para formigas, é a base da comunicação.
• Subfamília: nível de classificação abaixo da família; as formigas têm 16 subfamílias atuais.

As ressalvas

O comunicado usa expressões como "pode ter" e "sugere", então a ligação entre genes saltadores e o sucesso das formigas é uma associação, não uma causa demonstrada. Ele também não traz tamanhos de efeito, métodos estatísticos nem os números por trás dos surtos. Padrões parecidos já foram relatados em outros grupos, como primatas e morcegos, de modo que o fenômeno não é exclusivo das formigas.