Uma mosca macho se aproxima de uma flor, pousa em cima do que ele pensa ser uma mosca fêmea e balança ao redor. Ele está tentando acasalar, mas não está funcionando. Ele tem outra chance. Eventualmente, ele desiste e sai zumbindo, sem sucesso.
Uma mosca real (à direita) pousa em uma pétala de margarida ao lado da mosca falsa (à esquerda). Crédito: Roman Kellenberger/ Universidade de Cambridge
Uma mosca macho se aproxima de uma flor, pousa em cima do que ele pensa ser uma mosca fêmea e balança ao redor. Ele está tentando acasalar, mas não está funcionando. Ele tem outra chance. Eventualmente, ele desiste e sai zumbindo, sem sucesso. A planta, entretanto, conseguiu o que queria: o pólen.
Uma margarida sul-africana, Gorteria diffusa, é a única margarida conhecida por fazer uma estrutura tão complicada que se assemelha a uma mosca fêmea em suas pétalas. O mecanismo por trás dessa convincente ilusão tridimensional, completa com protuberâncias peludas e reflexos brancos, intriga os cientistas há décadas.
Agora, os pesquisadores identificaram três conjuntos de genes envolvidos na construção da mosca falsa nas pétalas da margarida. A grande surpresa é que os três conjuntos já têm outras funções na planta: um move o ferro, outro faz crescer os pelos das raízes e outro controla quando as flores são feitas.
O estudo descobriu que os três conjuntos de genes foram reunidos nas pétalas de margarida em uma nova maneira de construir moscas falsas. Os genes de "movimento de ferro" adicionam ferro aos pigmentos normalmente roxo-avermelhados da pétala, mudando a cor para um azul-esverdeado mais parecido com uma mosca. Os genes do cabelo da raiz fazem com que os cabelos se expandam na pétala para dar textura. E o terceiro conjunto de genes faz com que as moscas falsas apareçam em posições aparentemente aleatórias nas pétalas.
"Esta margarida não desenvolveu um novo gene 'criar uma mosca'. Em vez disso, fez algo ainda mais inteligente - reuniu genes existentes, que já fazem outras coisas em diferentes partes da planta, para criar um ponto complicado nas pétalas que engana moscas machos", disse a professora Beverley Glover, do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade de Cambridge e diretora do Jardim Botânico da Universidade, autora sênior do estudo.
Os pesquisadores dizem que as pétalas da margarida dão uma vantagem evolutiva , atraindo mais moscas machos para polinizá-la. As plantas crescem em um ambiente áspero de deserto na África do Sul, com apenas uma curta estação chuvosa para produzir flores, polinizar e plantar sementes antes de morrer. Isso cria uma competição intensa para atrair polinizadores - e as pétalas com moscas falsas fazem com que a margarida sul-africana se destaque da multidão.
Os resultados foram publicados hoje na revista Current Biology .
Em comparação com a maioria dos organismos vivos, o grupo de plantas, incluindo a margarida sexualmente enganosa, é muito jovem em termos evolutivos, com 1,5 a 2 milhões de anos. As margaridas mais antigas desta árvore genealógica não tinham manchas falsas, o que significa que elas devem ter aparecido nas pétalas muito rapidamente.
"Esperávamos que algo tão complexo quanto uma mosca falsa levasse muito tempo para evoluir, envolvendo muitos genes e muitas mutações. Mas, na verdade, ao reunir três conjuntos de genes existentes, isso aconteceu muito mais rapidamente", disse o Dr. Roman Kellenberger, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Ciências Vegetais da Universidade de Cambridge e primeiro autor do estudo.
Para obter os resultados, os pesquisadores compararam quais genes foram ativados em pétalas com e sem moscas falsas no mesmo tipo de margarida. Eles também as compararam com pétalas de um tipo diferente de margarida que produz um padrão de manchas simples, para descobrir quais genes estavam especificamente envolvidos em tornar as manchas da margarida tão enganosas.
Este é o único exemplo de uma flor que produz várias moscas falsas no topo de suas pétalas. Outros membros da família das margaridas produzem manchas muito mais simples - por exemplo, manchas em um anel ao redor de todas as pétalas - que não são muito convincentes para as moscas reais. Ao comparar as diferentes margaridas na árvore genealógica , os pesquisadores foram capazes de descobrir a ordem em que as falsas moscas surgiram: primeiro a cor, depois o posicionamento aleatório e depois a textura.
"É quase como desenvolver um órgão totalmente novo em um período de tempo muito curto. As moscas machos não ficam muito tempo em flores com manchas simples, mas ficam tão convencidas por essas moscas falsas que gastam mais tempo tentando acasalar e esfregue mais pólen na flor - ajudando a polinizá-la", disse Kellenberger.
Mais informações: Beverley J. Glover, Múltiplas cooptações de genes subjacentes à rápida evolução de flores sexualmente enganosas em Gorteria diffusa, Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.03.003 . www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(23)00270-1
Informações da revista: Current Biology