Abelhas, partenogénese e reprodução sexuada

O habitat das abelhas Apis mellifera é bastante diversificado e inclui savana, florestas tropicais, deserto, regiões litorais e montanhosas. Essa grande variedade de clima e vegetação acabou por originar diversas subespécies ou raças de abelhas, com diferentes características e adap­tadas às diversas condições ambientais, de que são exemplos a Apis mellifera mellifera, Apis mellifera ligustica, Apis mellifera caucasica e Apis mellifera carniça.

A diferenciação dessas raças não é um processo fácil, sendo realizado somente por pessoas especializadas, que podem usar medidas morfológicas ou análise de DNA. A variabilidade genética das abelhas é muito grande.

As abelhas são um dos insectos polinizadores mais importantes, já que visitam muitas flores. Quando pou­sam sobre uma flor, o seu corpo fica coberto de pólen e, ao visitar a flor seguinte, parte do pólen desprende-se, polinizando a planta.

As abelhas são muito importantes para a agricultura. Muitas das plantas que cultivamos, e sobretudo as árvo­res frutíferas (a pereira, a macieira, etc.), dependem dos insectos para sua polinização.

O esquema da figura ilustra algumas das etapas da reprodução em abelhas sociais.

A reter :

O zângão é haplóide, enquanto a operária e a rainha são diplóides.

O zângão é produzido por partenogénese, ou seja, a partir de um ovócito não fecundado.

Questão de aula :

As abelhas vivem em colónias constituídas por indivíduos de três castas: a rainha (2n), os zângões e as operárias (estéreis). Sabendo que as fêmeas férteis de Apis melífera têm 32 cromossomas, que os zângões são originados por partenogénese e que as operárias são originadas por fecundação, indique o número cromossómico dos indivíduos de cada uma das castas. Justifique a sua resposta.

Resposta:

A rainha e as operárias têm 32 cromossomas e os zângões 16 cromossomas. A rainha é a fêmea fértil, por isso, tem 32 cromossomas. O zigoto tem 32 cromossomas, pois é formado pela fecundação do espermatozóide do zângão com o óvulo da rainha, que são células haplóides, por isso, com 16 cromossomas cada, dando origem às operárias ou a uma rainha (fértil). Os óvulos da rainha que não são fecundados originam os zângões por um fenómeno conhecido como partenogénese. Portanto, os zângões possuem apenas 16 cromossomas - são organismos haplóides.

Partenogénese nas abelhas

Nas abelhas, os machos não têm pai, as rainhas são promíscuas.

Foi em 1845 que o padre polaco Johann Dzierzon descobriu que os machos de abelha não têm pai.

Os ovos não-fertilizados, que contêm apenas um conjunto de cromossomas (haplóides), desenvolvem-se em machos.

Ovos fertilizados, com dois conjun­tos cromossómicos (diplóides), originam fêmeas. Formigas e ves­pas têm o mesmo sistema de determinação de sexo, mas como esse sistema funciona tem sido um mistério.

Ocasionalmente ocorrem erros e um ovo fertilizado desen­volve-se em um macho diplóide, cujos descendentes são estéreis. Agora, graças a 13 anos de análise desses animais, um grupo de investigadores liderados por Robert Page da Universidade da Califórnia em Davis [nos EUA] encontraram o gene envolvido.

Denominado csd (do inglês, complementary sex determiner, determinante complementar do sexo), esse gene actua de modo completamente diferente de tudo que os geneticistas descobri­ram até agora, diz Page.

Parecem existir cerca de 19 versões diferen­tes do gene. Apesar das dúvidas, o grupo de investigadores demonstrou que, se são herdadas duas versões diferentes do gene csd, as proteínas codi­ficadas por elas combinam-se para desencadear o desenvolvimento de uma fêmea.

Um ovo não-fertilizado, com apenas uma cópia do csd, desen­volve-se em um macho.

O sistema falha quando um ovo fertilizado herda duas cópias da mesma versão do gene, resultando em um macho diplóide. Esses animais são, em geral, destruídos pelas suas irmãs ainda no estágio de larva.

Uma ópera trágica, bem ao estilo de Verdi, esta saga de uma colmeia!

"Essa descoberta é um marco", diz Gene Robinson, um entomologista da Universidade de Illinois, em Urbana-Champaign. "Ela abre caminho para se entender a biologia das abelhas em um nível mais aprofundado."

Por exemplo, o facto de as fêmeas copularem com muitos ma­chos garante que elas encontrarão parceiros com versões do gene csd diferentes das suas, o que evitaria a produção de machos diplóides inúteis. E as tentativas dos apicultores de criar linhagens puras têm falhado provavelmente porque não há diversidade suficiente do gene csd nas linhagens que eles criam.

No futuro, talvez seja possí­vel para os apicultores analisar os seus enxames de abelhas para garan­tir a existência de diversidade suficiente do gene csd para manter férteis as colmeias.

A partir do artigo : http://www.bioedonline.org/news/news.cfm?art=428