Partenogênese: por que alguns animais só têm mãe?

A partenogênese é o fenômeno biológico no qual um embrião se desenvolve a partir de um gameta feminino que não foi fecundado por um gameta masculino. Ou seja, nessa reprodução não há a necessidade da contribuição genética de um macho.

Parece estranho imaginar um ser vivo complexo se desenvolvendo a partir de um único gameta, mas a partenogênese é relativamente comum em certos grupos e ocorre em várias espécies de plantas, como gramíneas, e de animais, como insetos e lagartos. 

Algumas espécies de animais se reproduzem exclusivamente por essa forma, enquanto que outras (a maioria) alternam a partenogênese com períodos de reprodução sexuada, na qual ocorre a fecundação do gameta feminino pelo gameta masculino. 

A partenogênese não acontece por acaso ou por um erro, como já foi imaginado, já que essa forma de reprodução traz algumas vantagens adaptativas para as espécies.

Como acontece a partenogênese?

O termo partenogênese vem do grego (parthenos – virgem; genesis – criação) e significa nascimento a partir de uma fêmea virgem (no caso, virgem = sem fecundação). Na partenogênese, um gameta feminino não fecundado dá origem a um embrião viável.

Nessa forma de reprodução, o macho não contribui geneticamente para o embrião formado, mas isso não significa que não há a necessidade do macho para a reprodução. Em algumas espécies, a partenogênese só acontece depois da cópula (ato sexual), que estimula a ovulação da fêmea.

Existem espécies de lagartos formadas apenas por fêmeas (unissexuais). Nesses casos, acontece o que os cientistas chamam de pseudocópula: uma fêmea monta em outra, simulando o comportamento sexual de cópula feito pelo macho, para que ocorra a ovulação.

Tipos de partenogênese

Existem formas diferentes pelas quais a partenogênese ocorre, variando de espécie para espécie. As principais diferenças estão nas divisões celulares envolvidas.

Nos animais, os gametas se originam a partir da meiose de células reprodutivas iniciais. Por isso, um gameta possui apenas metade dos cromossomos da célula que lhe deu origem. Quando o gameta feminino e masculino se juntam pela fecundação, um novo embrião é formado, e se restabelece o número total de cromossomos da espécie.

Em uma das formas mais simples de partenogênese, células reprodutivas femininas iniciais sofrem mitose, formando o gameta que, por sua vez, origina um embrião idêntico à mãe, salvo algumas eventuais mutações. Esse tipo de reprodução é comum em algumas espécies de pulgões.

Em outra forma de partenogênese, o embrião se origina a partir do gameta feminino que passou por meiose. Nesse caso, o novo ser vivo formado contém apenas metade dos cromossomos da mãe. Esse tipo de partenogênese é o que ocorre na formação do zangão das abelhas melíferas.

E, por fim, existe uma outra forma de partenogênese na qual o embrião formado é resultado de duas células reprodutivas maternas que se juntam. É o que acontece na espécie dragão-de-komodo.

Em alguns casos de partenogênese, pode ocorrer o embaralhamento do material genético. Assim, diferentemente do que pode ser esperado  em  uma  reprodução  sem  fecundação, variabilidade genética pode ser encontrada entre os descendentes de um processo de partenogênese.

Ainda que as vantagens da reprodução sexuada sejam bem estabelecidas, o fato de existirem espécies na natureza que realizam partenogênese é uma evidência de que, de alguma forma, a partenogênese é vantajosa em determinadas situações.

A partenogênese não é um tipo de reprodução assexuada, pois envolve a formação e o desenvolvimento de um ser vivo a partir do gameta feminino. Na reprodução assexuada não há formação de gametas.

Por que acontece a partenogênese?

As razões biológicas para a ocorrência da partenogênese variam, mas de forma geral garantem a perpetuação de uma espécie. Em alguns animais, a partenogênese ocorre quando não existem machos suficientes na população. Um exemplo dessa situação é o que acontece em espécies formadas apenas por fêmeas, como as espécies de lagarto conhecidas como rock lizards (em português, lagartos das rochas). 

Na colonização de novos ambientes a partenogênese também é um processo vantajoso, já que permite iniciar uma população a partir de uma fêmea fértil, sem a necessidade de um macho. Essa estratégia adaptativa já foi estudada em fêmeas de dragão-de-komodo, que chegaram em ilhas antes não habitadas pela espécie e sem parceiros reprodutivos.

Em outras situações a partenogênese é uma adaptação à disponibilidade de alimentos. No verão, quando a oferta de alimentos é farta, os pulgões se reproduzem por partenogênese; dessa forma, as fêmeas podem procriar de forma rápida e não gastar energia na busca de um parceiro, mas se alimentando quando as condições são mais favoráveis.

Quais animais fazem partenogênese?

Nos invertebrados é comum a ocorrência de partenogênese, como em moluscos, crustáceos, aranhas, pulgões, abelhas, formigas, entre outras espécies.

Já nos vertebrados os casos de partenogênese são menos comuns, embora já tenham sido reportados em peixes (tubarões e arraias), anfíbios (salamandras), répteis (lagartos e algumas serpentes) e em algumas espécies de aves. 

Recentemente cientistas descreveram pela primeira vez a ocorrência de partenogênese em aves da espécie condor-da-califórnia, mantidas no Zoológico de San Francisco, nos EUA. O caso é inédito, pois as fêmeas ficam em um recinto com machos e, ainda assim, se reproduziram por partenogênese.

Partenogênese em abelhas

Um dos exemplos mais conhecidos de partenogênese é o que ocorre na abelha melífera, que vive em uma sociedade formada pelos zangões (machos), operárias e a rainha (fêmeas).

As fêmeas são originadas dos óvulos da abelha-rainha fecundados pelos machos e os machos são originados por partenogênese e, por isso, possuem apenas metade dos cromossomos que as fêmeas têm.

Por que a abelha-rainha é a única fêmea fértil na colônia? A abelha-rainha recebe um alimento diferenciado ao nascer, a geleia-real, enquanto as outras fêmeas, operárias, recebem um alimento menos nutritivo. Essa diferença faz com que apenas a rainha desenvolva estruturas reprodutivas maduras para copular com os zangões.

Partenogênese em lagartos

Outro exemplo bem conhecido e curioso de partenogênese é o que ocorre nos lagartos do gênero Aspidoscelis. Os lagartos desse gênero são todos fêmeas e, recentemente, cientistas descobriram que em algumas das espécies ocorre uma duplicação do número de cromossomos das células reprodutivas, o que faz com que o embrião formado a partir do óvulo não-fecundado tenha a mesma quantidade de DNA da mãe. 

Partenogênese em tubarões

A partenogênese já foi vista em diferentes espécies de tubarões e arraias. Uma das mais recentes observações ocorreu em um tanque do aquário da Grande Barreira de Corais, na Austrália. Foi a primeira vez que cientistas viram uma fêmea de tubarão-zebra, que já tinha se reproduzido de forma sexuada, trocar para a reprodução por partenogênese, como uma resposta à falta de tubarões machos no recinto onde ela ficava isolada.

Partenogênese em mamíferos

Os mamíferos representam o único grande grupo de vertebrados no qual a ocorrência de partenogênese na natureza não é observada. Mecanismos específicos na expressão gênica durante a formação do embrião fazem com que um novo indivíduo se desenvolva apenas se tiver contribuições genéticas dos gametas masculino e feminino.

Os camundongos que não têm pai Em laboratório, cientistas já conseguiram alterar o DNA de camundongos de forma que foi possível o desenvolvimento de embriões apenas com a contribuição genética de células reprodutivas femininas, ou seja, sem pai.

A partenogênese nos mostra como os seres vivos são flexíveis e podem se adaptar a diversos ambientes e situações. O DNA, molécula que é a “receita” para todo ser vivo, é uma das chaves para entender esses processos. Quer saber mais sobre o que o seu DNA diz sobre você?

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