How does this all-female species reproduce? - Susana Freitas and Darren Parker

Tradutor: Eliana Santos Revisora: Nadia Tira

In 2021, workers at a Sardinian aquarium were stunned by the birth

Em 2021, os trabalhadores de um aquário sardenho

ficaram espantados com o nascimento

of a smoothhound shark, who they called Ispera.

de um tubarão mustelus, ao qual chamaram Ispera.

What shocked them was that, for the last decade,

O que os chocou era o facto de que, na última década,

Ispera’s mother had been living only with other females.

a mãe da Ispera apenas tinha vivido com outras fêmeas.

But it’s actually entirely possible that Ispera had no father—

Mas, na verdade, é totalmente possível a Ispera não ter pai,

and the reason why that is also explains other biological curiosities,

e a razão para isso também explica outras curiosidades biológicas,

like the existence of an all-female lizard species.

como a existência de uma espécie de lagarto composta só por fêmeas.

Usually sexual species have sex cells that contain

Normalmente, as espécies sexuais têm células sexuais que contêm

half the number of chromosomes required to create a viable embryo.

metade do número de cromossomas necessários para criar um embrião viável.

So an egg cell must be fertilized by a sperm cell

Um óvulo deve ser fertilizado por um espermatozoide

to form two full sets of chromosomes.

para formar dois conjuntos completos de cromossomas.

But some species that have sex cells can undergo

Mas algumas espécies que têm células sexuais podem sofrer

a type of asexual reproduction called parthenogenesis—

um tipo de reprodução assexuada chamada partenogénese,

meaning “virgin origin” in Greek.

que significa “origem virgem” em grego.

In parthenogenesis, an embryo develops from an unfertilized egg cell

Na partenogénese, um embrião desenvolve-se a partir de um óvulo não fertilizado

that doubles its own chromosome count.

que duplica a sua própria contagem de cromossomas.

In fact, some animals only ever undergo parthenogenesis,

De facto, alguns animais apenas passam pela partenogénese,

while others can reproduce both sexually and parthenogenetically.

enquanto outros se podem reproduzir tanto sexualmente como por partenogénese.

It's actually more common than previously thought.

Na verdade, é mais comum do que se pensava antes.

More than 80 different sexual vertebrate species—

Mais de 80 espécies vertebradas sexuais diferentes -

including Komodo dragons and certain kinds of turkeys, pythons, and sharks—

incluindo o dragão de Komodo e certos tipos de perus, pitões e tubarões -

have surprised us by occasionally reproducing this way.

surpreenderam-nos ao reproduzirem-se ocasionalmente assim.

These discoveries were usually made when females

Estas descobertas foram normalmente feitas quando as fêmeas

unexpectedly gave birth in captivity.

inesperadamente deram à luz em cativeiro.

Ispera’s birth, for one, may have been the first account

O nascimento da Ispera pode ter sido o primeiro relato

of parthenogenesis in smoothhound sharks.

de partenogénese em tubarões mustelus.

Scientists also confirmed that parthenogenesis was taking place

Os cientistas também confirmaram que a partenogénese estava a ocorrer

in some wild snake populations.

nalgumas populações de cobras selvagens.

But just how many fatherless creatures are running, slithering, and swimming

Mas o número de criaturas sem pai que corre, rasteja e nada

around out there is unknown:

por aí é desconhecido:

it’s a tough thing to track without population-wide genetic analyses.

é difícil de monitorizar sem análises genéticas às populações em geral.

So, why is it happening at all?

Então, porque é que está a acontecer?

Scientists think parthenogenesis could be evolutionarily beneficial

Os cientistas pensam que a partenogénese pode ser um benefício evolutivo

in some contexts because, well, sex can be a drag.

em alguns contextos porque, bem,

as relações sexuais podem ser desgastantes.

Mating and its associated demands and rituals can be time- and energy-intensive,

O acasalamento e as exigências e rituais associados

podem ser intensos em termos de tempo e energia,

leave individuals vulnerable to predators, and even be fatal.

podem deixar os indivíduos vulneráveis a predadores e até serem fatais.

Parthenogenesis, meanwhile, requires only one parent.

Por outro lado, a partenogénese só precisa de um progenitor.

Mayflies can sometimes default to parthenogenesis

Os efemerópteros podem recorrer à partenogénese

if there are no males available,

se não existirem machos disponíveis,

which is especially handy because they’ve only got a day or so

o que é especialmente prático porque só têm cerca de um dia

to reproduce before dying.

para se reproduzirem antes de morrerem.

It can also help rapidly expand a population.

Também pode ajudar a expandir rapidamente uma população.

In the summer, when food is abundant,

No verão, quando o alimento é abundante,

pea aphids can rely on parthenogenesis,

o piolho-grande-da-ervilha pode recorrer à partenogénese,

allowing their population to explode under favorable conditions.

permitindo que a sua população exploda em condições favoráveis.

And in the autumn, they switch back to sex.

E no outono, voltam às relações sexuais.

But some aphids, katydids, lizards, geckos, and snakes

Mas alguns afídeos, tetigoniídeos, lagartos, osgas e cobras

only ever reproduce via parthenogenesis.

apenas se reproduzem através da partenogénese.

So, why do other animals bother with sex?

Então, porque é que os outros animais se incomodam com relações sexuais?

Scientists hypothesize that sex makes up for its shortcomings with long-term gains.

Os cientistas supõem que estas compensam as falhas com ganhos a longo prazo.

It allows individuals to mix their genes, leading to greater genetic diversity.

Permite aos indivíduos misturarem os seus genes,

levando a uma maior diversidade genética.

That way, when the going gets tough,

Assim, quando as coisas ficam difíceis,

beneficial mutations can be selected and harmful ones can be removed

as mutações benéficas podem ser selecionadas

e as prejudiciais podem ser removidas

without ending the entire population.

sem eliminar toda a população.

In a parthenogenetic population, on the other hand,

Numa população partenogenética, por outro lado,

individuals can only reproduce using their own genetic material.

os indivíduos só se podem reproduzir usando o seu próprio material genético.

According to a theory called Muller’s ratchet,

De acordo com uma teoria chamada “catraca de Muller”,

that’s not good.

isso não é bom.

The theory predicts that parthenogenetic lineages will accumulate harmful mutations

A teoria prevê que as linhagens partenogenéticas

irão acumular mutações prejudiciais

over time and eventually, after thousands of generations,

ao longo do tempo e, por fim, após milhares de gerações,

will reach a point of so-called mutational meltdown.

chegarão a um ponto do chamado colapso mutacional.

At this stage, individuals will be so compromised that they can't reproduce,

Nesta fase, os indivíduos vão estar tão comprometidos

que não se conseguem reproduzir,

so the population will nosedive, leading to extinction.

por isso, a população vai sofrer uma queda a pique, levando à extinção.

We haven’t yet seen this entire process unfold in nature.

Ainda não vimos todo este processo a ocorrer na Natureza.

But scientists have observed an accumulation of harmful mutations

Mas os cientistas observaram uma acumulação de mutações prejudiciais

in parthenogenetic stick insects that are absent in their sexual relatives.

em insetos partenogenéticos que se abstinham de relações sexuais.

Only time will tell whether this will cause their extinction.

Só o tempo dirá se isto causará a sua extinção.

Otherwise, some parthenogenetic species appear to have ways of circumventing

De outro modo, algumas espécies partenogenéticas

parecem ter formas de contornarem

a mutational meltdown.

um colapso mutacional.

New Mexico whiptail lizards came about

Os lagartos do Novo México surgiram

when two different lizard species hybridized,

quando duas espécies diferentes de lagartos hibridizaram,

creating this new all-female species.

criando esta nova espécie só de fêmeas.

As hybrids, their genome is a combination of the different sets of chromosomes

Como híbridos, o seu genoma é uma combinação

de diferentes conjuntos de cromossomas

from their two parent species.

das suas duas espécies progenitoras.

This gives them a high level of genetic diversity,

Isto oferece-lhes um alto nível de diversidade genética,

which may allow them to survive long into the future.

o que pode permitir que sobrevivam durante muito tempo no futuro.

Bdelloid rotifers, meanwhile, have been reproducing parthenogenetically

Entretanto, os rotíferos bdeloídeos têm-se reproduzido partenogeneticamente

for 60 million years.

durante 60 milhões de anos.

They might have managed this by taking in foreign genetic material.

Podem ter conseguido isto ao assimilar material genético externo.

Indeed, about 10% of their genes comes from other organisms,

De facto, cerca de 10% dos seus genes vem de outros organismos,

like fungi, bacteria, and algae.

como fungos, bactérias e algas.

How exactly they do this is unclear,

O modo exato como fazem isto não é claro,

but whatever the trick is, it seems to be working.

mas qualquer que seja o truque, parece estar a funcionar.

To totally untangle the mysteries of reproduction,

Para desvendar totalmente os mistérios da reprodução,

we’ll need more research—

precisaremos de mais pesquisas

and probably a few more surprises like Ispera.

e provavelmente de mais algumas surpresas como a Ispera.