Os cientistas lançaram uma nova luz sobre a evolução de uma espécie importante de vespa – e acreditam que as descobertas podem ajudar a melhorar a eficácia do controle natural de pragas.
Dra. Rebecca Boulton, da Universidade de Stirling, mostrou, pela primeira vez, que Feijão de Lisiflebus – Uma pequena espécie de vespa – pode se reproduzir com ou sem um companheiro. Essa descoberta desafia a suposição anterior de que as mulheres assexuais não poderiam acasalar e produzir filhos sexualmente.
Significativamente, as vespas depositam seus ovos dentro de pequenos insetos de sugestão de seiva chamados pulgões antes de consumir seu hospedeiro de dentro para fora-o que significa que eles são controladores de pragas naturais.
Feijão de Lisiflebus é conhecido por ter populações sexuais e assexuais, mas, até agora, não se sabia se as mulheres assexuais poderiam se reproduzir sexualmente com os homens. A descoberta abre novas possibilidades para melhorar o controle biológico de pragas.
Muitas espécies de vespas parasitóides são criadas em massa e liberadas como uma alternativa natural aos pesticidas porque colocam seus ovos ou em outras espécies, muitas das quais são pragas, antes que as larvas de vespas em desenvolvimento consumam seu hospedeiro, matando-as no processo.
A reprodução assexual facilita a produção de um grande número de vespas, mas elas precisam ser adequadamente adaptadas às pragas e ambientes locais para serem eficazes. Atualmente, Feijão de Lisiflebus não é usado comercialmente, apesar de ser encontrado em todo o mundo e naturalmente atingido os pulgões.
Desenvolver uma compreensão de como as espécies se reproduzem pode ajudar a aumentar a diversidade genética em linhas criadas comercialmente, tornando futuros agentes de biocontrole mais resilientes e melhor adaptados.
O Dr. Boulton, professor de ciências biológicas e ambientais da Faculdade de Ciências Naturais da Universidade, liderou o estudo. Ela disse: “Em um sentido evolutivo, o sexo facultativo parece uma estratégia perfeita – a reprodução assexual é altamente eficiente e retira os custos de encontrar um companheiro, bem como os riscos de não encontrar um.
“Mas o sexo é realmente importante para a evolução. Quando as fêmeas se reproduzem assexuadamente, elas não misturam seus genes com outras que limitem o potencial da evolução.
“Se o meio ambiente mudar, espécies assexuais podem ser incapazes de se adaptar da mesma maneira que os sexuais podem.
“O sexo facultativo traz a eficiência da reprodução assexual com os benefícios evolutivos do sexo e, portanto, foi apontada como a melhor dos dois mundos.
“Os resultados do meu estudo mostram que pode haver custos ocultos para o sexo facultativo, pois reduz o sucesso reprodutivo das vespas femininas, e isso pode limitar a frequência com que ocorre na natureza.
“As vespas que estudei são um inimigo natural importante dos pulgões, eles não são atualmente criados comercialmente, mas são encontrados globalmente.
“Minhas descobertas podem ser usadas para desenvolver novos agentes de biocontrole que podem ser usados para controlar pulgões em todo o mundo, aproveitando seu comportamento reprodutivo natural para garantir que eles sejam adaptados aos hosts e ambientes específicos para diferentes regiões”.
O Dr. Boulton criou as vespas em uma instalação de meio ambiente controlada (CEF) na universidade e havia planejado inicialmente montar vespas assexuais e sexuais, em concorrência direta, para ver qual parasitou mais pulgões.
No entanto, nos estágios iniciais desses experimentos, ela percebeu que as vespas assexuais femininas estavam se comportando inesperadamente e se acasalam com os homens da população sexual.
Isso levou a uma mudança de estratégia, quando ela começou a registrar esse comportamento com mais detalhes, antes de realizar testes de paternidade de vespa para verificar se as fêmeas assexuais estavam apenas acasalando ou realmente fertilizando ovos.
Uma vez confirmou que as vespas assexuais estavam envolvidas em sexo facultativo, o Dr. Boulton realizou um experimento em que as mulheres assexuais acasalaram ou não, antes de examinar o sucesso dessas mulheres e suas filhas, estavam parasitando os pulgões.
O estudo envolveu colocar cerca de 300 vespas, cada uma com cerca de 1 mm de comprimento, em sua própria placa de Petri com uma colônia de pulgões sugando sed e contando quantos foram parasitados.
Feijão de Lisiflebus As vespas vivem apenas alguns dias, mas passam duas semanas se desenvolvendo como larvas em seus anfitriões.
Todo o experimento, que foi realizado em duas gerações de vespas, levou seis semanas para serem executadas.
Na conclusão, o Dr. Boulton extraiu o DNA das vespas e o enviou para ser testado em paternidade. Quando os resultados foram retornados, ficou claro que as vespas assexuais que acasalaram foram, na maioria dos casos, reproduzindo sexualmente, pois seus filhos tinham pedaços de DNA que foram encontrados apenas nos pais.
O estudo, o sexo facultativo é o melhor dos dois mundos do parasitóide Wasp lysiphlebus fabarum? é publicado na Royal Society of Open Science.
Foi financiado por meio de uma bolsa de estudos do BBSRC Discovery.
A professora Anne Ferguson-Smith, presidente executiva da BBSRC, disse: “Este é um exemplo emocionante de como as bolsas de descoberta do BBSRC estão ajudando os pesquisadores talentosos do início de carreira a explorar questões fundamentais na biociência com relevância no mundo real.
“O trabalho do Dr. Boulton, que mede os custos do sexo nessa vespa parasitóide predominantemente assexuada, abre caminhos promissores para um controle de pragas mais sustentável. Apoiar pesquisas com curiosidade como essa não apenas fortalece a base de pesquisa do Reino Unido, mas ajuda a impulsionar a inovação que beneficia o ambiente, os sistemas alimentares e a sociedade em grande parte”.
