Notícia

Genomas recém-sequenciados podem ajudar a explicar o sucesso das vespas como espécies invasoras

Fonte

UCL | University College London

Data

sábado, 22 abril 2023 14:15

Áreas

Agricultura. Biodiversidade. Biologia. Biotecnologia. Ecologia. Genética. Microbiologia.

Os genomas de duas espécies de vespas, a vespa europeia e a vespa asiática (ou vespa de patas amarelas) foram sequenciados pela primeira vez por uma equipe liderada por cientistas da University College London (UCL), no Reino Unido.

Ao comparar os genomas decodificados com o da vespa gigante do norte, que foi recentemente sequenciado por outra equipe, os pesquisadores revelaram pistas que sugerem por que as vespas têm sido tão bem-sucedidas como espécies invasoras em todo o mundo.

As vespas desempenham papéis ecológicos importantes como predadores de outros insetos. Em suas regiões nativas, são controladores naturais de pragas, ajudando a regular as populações de insetos como moscas, besouros, lagartas e outros tipos de vespas. Esses serviços são essenciais para ecossistemas saudáveis e funcionais, bem como para a agricultura.

Mas as vespas também tendem a ter muito sucesso como espécies invasoras. Eles podem se estabelecer em áreas nas quais não são nativas e causar enormes danos ecológicos e econômicos ao caçar polinizadores importantes, como abelhas melíferas, abelhas selvagens e moscas-das-flores.

Para entender melhor como essas espécies expandiram seus alcances com tanto sucesso, a equipe internacional de cientistas investigou os genomas de três tipos de vespas.

Uma sequência do genoma é o conjunto de instruções – o código genético – que compõe uma espécie. A comparação dos genomas de diferentes espécies pode fornecer informações sobre sua biologia – seu comportamento, evolução e como elas interagem com o meio ambiente.

Os pesquisadores recentemente sequenciaram os genomas da vespa nativa europeia – a Vespa crabro – uma importante predadora que é protegida em partes da Europa – e da vespa asiática de patas amarelas invasiva – a Vespa velutina – que se estabeleceu em grande parte da Europa ao longo dos últimos 20 anos, ameaçando ecossistemas nativos. Eles os compararam com o genoma da vespa gigante do norte – a Vespa mandarina – uma espécie conhecida por seu papel como controladora de pragas, polinizadora e fornecedora de alimentos em sua área nativa asiática, mas que chegou recentemente à América do Norte, onde pode ameaçar a fauna nativa.

Ao analisar as diferenças entre as três espécies relacionadas, os pesquisadores foram capazes de identificar genes que evoluíram rapidamente desde que as espécies se diferenciaram de outras vespas e entre si, e encontraram alguns genes notáveis que estão evoluindo rapidamente, principalmente relacionados à comunicação e ao olfato.

A Dra. Emeline Favreau, pesquisadora do Centro de Biodiversidade e Meio Ambiente da UCL e primeira autora do estudo, destacou: “Ficamos empolgados em encontrar evidências da rápida evolução genômica nesses genomas de vespas, em comparação com outros insetos sociais. Muitos genes foram duplicados ou mutados; estes incluíam genes que provavelmente estão envolvidos na comunicação e na detecção do ambiente”.

A evolução do genoma permite que os organismos se adaptem ao seu ambiente e aproveitem ao máximo o ambiente, desenvolvendo novos comportamentos e fisiologia.

O Dr. Alessandro Cini, coautor do estudo, que começou o trabalho na UCL antes de se mudar para a Universidade de Pisa, na Itália, explicou: “Essas descobertas são empolgantes, pois podem ajudar a explicar por que as vespas tiveram tanto sucesso em estabelecer novas populações em regiões não nativas. As vespas são transportadas para diferentes partes do mundo acidentalmente por humanos. Tudo o que é necessário é um pequeno número de rainhas acasaladas para serem transportadas, talvez escondidas em uma carga. Os genomas sugerem que as vespas têm muitos genes envolvidos na detecção e resposta a sinais químicos – isso pode torná-las especialmente boas em se adaptar para caçar diferentes tipos de presas em regiões não nativas”.

“Esses genomas de vespas são apenas o começo. Os genomas de mais de 3.000 espécies de insetos já foram sequenciados por esforços em todo o mundo, mas as vespas estão sub-representadas entre eles. “Os genomas nos contam sobre aspectos da ecologia e evolução que outros métodos não podem. A evolução equipou esses insetos com uma incrível caixa de ferramentas genéticas para explorar seu ambiente e caçar suas presas”, disse a Dra. Seirian Sumner, professora do Centro de Biodiversidade e Meio Ambiente da UCL e autora sênior do estudo.

Com esses novos genomas à disposição, os cientistas esperam ajudar a melhorar o manejo das populações de vespas, tanto por seus serviços ecossistêmicos como controladores de pragas em zonas nativas quanto como ameaças ecológicas em regiões onde são invasoras.

O estudo envolveu pesquisadores do Reino Unido, Itália, Espanha, Israel, França, Nova Zelândia e Áustria, e foi financiado principalmente pelo Conselho de Pesquisa do Ambiente Natural (NERC) do Reino Unido.

Os resultados foram publicados na revista Scientific Reports.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da University College London (em inglês).

Fonte: Chris Lane, UCL. Imagem: Vespas europeias (Vespa crabro). Fonte: Dr. Patrick Kennedy, Universidade de Bristol.