Investigadores Portugueses Descobrem a Razão do Dicromatismo Sexual em Aves

Investigadores portugueses descobrem o gene presente no mecanismo que origina o dicromatismo sexual em aves. A descoberta cobre uma lacuna na investigação ornitológica.

Thursday, August 27, 2020,
Por National Geographic
Macho e fêmea de canário comum (Serinus canaria) com dimorfismo sexual (i.e. diferença de coloração entre ...

Macho e fêmea de canário comum (Serinus canaria) com dimorfismo sexual (i.e. diferença de coloração entre sexos). Estes canários da variedade Mosaico foram obtidos a partir do cruzamento de canários comuns com o Cardinalito da Venezuela, por seleção de descendentes com dimorfismo sexual. As drásticas diferenças na coloração das penas são devido à ação de um só gene, que medeia o dicromatismo sexual em Aves.

Fotografia de Ricardo Jorge Lopes

Um estudo da Universidade do Porto revela o mecanismo que permite perceber como ocorre a diferença de cor entre aves machos e fêmeas. Se nos machos as cores presentes são bastante vivas, nas fêmeas são mais esbatidas, e tal sempre permaneceu injustificável.

O trabalho desenvolvido pela equipa de cientistas do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-InBIO), do Laboratório Associado da Universidade do Porto, vai permitir o estudo da evolução da expressão das cores em machos e fêmeas.


Para além disso, a descoberta vai também contribuir para entender como as estratégias de acasalamento e de nidificação, as pressões de predação e a luz ambiental afetam a evolução da coloração em aves.

Cruzamento do canário amarelo e cardinalito-da-venezuela
Muitos animais têm dicromatismo sexual com diferentes fenótipos em machos e fêmeas. O foco desta investigação direcionou-se à coloração vermelha em canários mosaico e espécies relacionadas, com o intuito de identificar a base genética das diferenças sexuais na coloração das aves.

O canário em estudo não é original. Foi criado em cativeiro e resulta de um cruzamento com uma espécie diferente, o cardinalito-da-venezuela. Esta é uma ave vermelha que, ao contrário do canário amarelo mais comum, apresenta diferenças na coloração entre machos e fêmeas, o chamado dicromatismo sexual.

O híbrido resultante do cruzamento, foi cruzado novamente com um canário amarelo para dar origem aos canários mosaico, de plumagem branca com manchas vermelhas, mais pronunciadas nos machos do que nas fêmeas.

Estas variedades, concebidas artificialmente pelos criadores, são relativamente recentes, o que permite que os mecanismos se mantenham e não fiquem escondidos no genoma.

β-caroteno oxigenase 2 na origem do dicromatismo sexual
A descoberta passa precisamente pela identificação do gene que é responsável pela codificação de uma enzima que degrada carotenoides, pigmentos que variam entre o amarelo e o vermelho, e que são responsáveis pelas cores em muitas aves, nomeadamente nos canários.

Utilizando uma combinação de cruzamentos genéticos, mapeamento genómico, transcriptómica e análises comparativas, os investigadores mostram que a transregulação do gene de processamento de carotenoides BCO2 (β-caroteno oxigenase 2) está envolvida no dicromatismo sexual.

A equipa comparou o genoma do canário mosaico com o dos restantes canários domésticos, conseguindo assim identificar o gene responsável pelo dicromatismo sexual. Mais tarde, encontraram o mesmo gene em outras espécies que apresentam diferenças entre machos e fêmeas, neste tipo de cores.

O gene liga-se com a hormona estrogénio
Quando o gene está ligado, dá-se maior degradação do pigmento e, consequentemente, menos cor acumulada nas penas. Ligar ou desligar o gene depende da hormona estrogénio.

Por este motivo, as fêmeas que já não se reproduziam, e que não produziam a hormona, tal como as aves mais velhas, ou sem ovários, apresentavam uma coloração mais parecida com a dos machos, cujo gene estava desligado.

Revelação científica de grande importância na zoologia
O mundo desconhecia este mecanismo e não entendia, até então, o dicromatismo sexual em aves. Entender o fenómeno das diferenças cromáticas nas aves era uma lacuna na investigação ornitológica, o ramo da zoologia que estuda as aves.

Embora a variação na coloração entre os sexos seja comum em aves, existem poucos genes candidatos que se sabe estarem envolvidos. Neste sentido, o estudo vem elucidar os mecanismos moleculares subjacentes à evolução do dicromatismo sexual e pode, também, ajudar na descoberta de características selecionadas sexualmente.

O objetivo das cores mais vivas nas aves machos passa pela competição pela fêmea, por ser esta a ter recursos de reprodução limitantes, tal como acontece com as mulheres, que têm menor número de óvulos, comparativamente aos espermatozoides dos homens.

Na equipa de investigadores encontra-se Miguel Carneiro, da Universidade do Porto, que lidera o projeto, Gazda Małgorzata, Pedro Araújo, Ricardo Lopes e Matthew Toomey, entre outros. As entidades envolvidas são o CIBIO-InBIO, o Departamento de Biologia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, e o MARE – Centro de Ciências Marinhas e Ambientais, da Universidade de Coimbra.

Envolve, a nível internacional, o Departamento de Patologia e Imunologia, da Faculdade de Medicina da Universidade de Washington, e os Departamentos de Ciências Biológicas da Universidade de Tulsa e da Universidade de Auburn, nos EUA.

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