Rainhas de formigas geram descendência de duas espécies diferentes, surpreendendo cientistas.

Algumas rainhas de formigas conseguem gerar descendência de mais do que uma espécie - mesmo quando a outra espécie nem sequer é conhecida por existir em estado selvagem nas imediações.

Não se conhece mais nenhum animal na Terra capaz de o fazer, e até para os cientistas é difícil de aceitar.

“É uma história absolutamente fantástica e estranha de um sistema que permite que aconteçam coisas que parecem quase inimagináveis”, afirmou o biólogo evolutivo Jacobus Boomsma, da Universidade de Copenhaga, a Max Kozlov na Nature.

Formigas ceifeiras ibéricas (Messor ibericus) e Messor structor: um sistema reprodutivo fora do comum

Sabe-se que algumas rainhas de formigas acasalam com machos de outras espécies para produzir operárias híbridas, mas as formigas ceifeiras ibéricas (Messor ibericus) na ilha da Sicília vão ainda mais longe, tornando difusas as próprias fronteiras do que normalmente se entende por “espécie”.

Estas rainhas conseguem dar origem a machos clonados de uma espécie totalmente diferente (Messor structor), machos esses com os quais podem depois acasalar para produzir operárias híbridas.

Os investigadores descrevem esta estratégia reprodutiva como uma espécie de “domesticação sexual”. Em termos práticos, as rainhas passaram a controlar a reprodução de outra espécie, que terão explorado a partir de populações selvagens há muito tempo - num paralelo com a forma como os seres humanos domesticaram cães.

No passado, ao que tudo indica, as formigas ibéricas terão “roubado” esperma de uma espécie de que dependiam, e a partir daí criaram um contingente de clones machos de M. structor para se reproduzirem sempre que lhes conviesse.

Com isso, deixaram de precisar de voos nupciais para encontrar outras espécies: tinham tudo o que era necessário “em casa”.

Duas espécies na mesma colónia, a mesma mãe

De acordo com as análises genéticas, a descendência de uma colónia corresponde a duas espécies distintas e, ainda assim, ambas têm a mesma mãe.

Alguns indivíduos são M. ibericus, reconhecíveis por serem mais pilosos; os outros são M. structor, sem pelos - sendo que as populações selvagens mais próximas de M. structor vivem a mais de 1 000 km de distância.

A rainha pode acasalar com machos de qualquer uma das duas espécies presentes na colónia. Se acasalar com machos de M. ibericus, produzirá a próxima geração de rainhas; se acasalar com machos de M. structor, o resultado será mais operárias. Assim, todas as operárias da colónia são híbridas de M. ibericus e M. structor.

As duas espécies separaram-se evolutivamente há mais de 5 milhões de anos e, apesar disso, hoje M. structor funciona como uma espécie de parasita dentro da colónia da rainha. Ainda assim, ela está longe de ser uma vítima.

Como a rainha “decide” o destino do ADN

A rainha de formiga ceifeira ibérica controla o que acontece ao ADN dos seus clones. Ao reproduzir-se, pode fazê-lo de forma assexuada, originando um clone de si própria. Também pode fertilizar o ovo com esperma da sua própria espécie ou de M. structor. Em alternativa, consegue “apagar” o seu próprio ADN nuclear e usar o ovo como um mero veículo exclusivamente para o ADN dos seus clones machos de M. structor.

Isto faz com que a descendência possa estar geneticamente relacionada com a própria rainha - ou, noutros casos, pertencer efetivamente a outra espécie. O ponto em comum é que ambos os grupos carregam o ADN mitocondrial da rainha. O resultado é maior diversidade dentro da colónia, sem necessidade de existir uma espécie selvagem vizinha para acasalamento.

Este cenário implica ainda que as formigas ceifeiras ibéricas fazem parte de um “superorganismo de duas espécies” - algo que, segundo os investigadores, “desafia os limites habituais da individualidade”.

Um aspeto relevante é que, numa ilha como a Sicília, sistemas reprodutivos tão invulgares podem persistir durante muito tempo se proporcionarem vantagens imediatas à colónia, como garantir produção contínua de operárias e reduzir a dependência de encontros reprodutivos raros. Ao mesmo tempo, esta estratégia levanta perguntas sobre custos a longo prazo, incluindo potenciais desequilíbrios genéticos e a forma como se mantém a compatibilidade entre linhagens ao longo de muitas gerações.

Também se torna particularmente interessante para a biologia evolutiva porque mexe com conceitos clássicos de isolamento reprodutivo. Quando uma colónia incorpora de forma estável genomas de duas espécies, a unidade que “evolui” pode deixar de ser um indivíduo ou uma espécie isolada e passar a ser o próprio conjunto funcional da colónia.

Genomas coincidentes e uma hipótese de “transferência horizontal de genes”

Os machos de M. structor produzidos por rainhas de M. ibericus não são exatamente iguais, no aspeto, aos machos gerados por rainhas de M. structor - mas os seus genomas coincidem.

A entomóloga Jessica Purcell, que não participou no estudo, concorda que estes machos de M. structor não são tecnicamente híbridos. Numa peça de “Notícias e Perspetivas” na Nature, escreve: “Em vez disso, sugiro, de forma provisória, que estes machos de M. structor passaram a ser uma parte integrante das populações de M. ibericus.”

Purcell acrescenta ainda que “a inclusão de um genoma inteiro de uma espécie na descendência da população de outra pode ser vista como análoga a um sistema conhecido como transferência horizontal de genes”, o que “produz um novo genoma combinado e uma linhagem genética distinta”.

O estudo foi publicado na Nature.