Um novo estudo revela as características que aceleram a evolução

Se eles encontrassem uma mutação em cerca de 50% do DNA de uma prole, concluíam que provavelmente era uma mutação germinativa – herdada pelo óvulo da mãe ou pelo esperma do pai. A seleção natural pode atuar diretamente sobre tal mutação. Mutações menos frequentes foram consideradas espontâneas em tecidos fora da linhagem germinativa; eles eram menos relevantes para a evolução porque não seriam transmitidos.

(Surpreendentemente, as incompatibilidades nos trios familiares disseram aos pesquisadores que os pais listados pelos zoológicos não eram parentes dos bebês. Os representantes do zoológico costumavam encolher os ombros com essa notícia e dizer que poderia haver dois machos na gaiola. “Sim, bem, o outro é o vencedor”, brincava Bergeron.)

No final, os pesquisadores tiveram 151 trios utilizáveis, representando espécies tão diversas fisicamente, metabolicamente e comportamentalmente quanto enormes baleias assassinas, minúsculos peixes-lutadores siameses, lagartixas do Texas e humanos. Eles então compararam as taxas de mutação das espécies com o que sabemos sobre os comportamentos e características chamadas de história de vida. Eles também consideraram uma medida estatística para cada espécie chamada tamanho efetivo da população, que corresponde aproximadamente a quantos indivíduos são necessários para representar a diversidade genética. (Por exemplo, embora a população humana hoje seja de 8 bilhões, os cientistas geralmente estimam que nosso tamanho populacional efetivo seja de cerca de 10.000 ou menos.) Bergeron e seus colegas procuraram padrões de associações nos números.

A descoberta mais surpreendente que surgiu dos dados foi a ampla gama de taxas de mutação germinativa. Quando os pesquisadores mediram a frequência com que as mutações ocorreram por geração, as espécies variaram apenas cerca de 40 vezes, o que Bergeron disse parecer muito pequeno em comparação com as diferenças no tamanho do corpo, longevidade e outras características. Mas quando eles observaram as taxas de mutação por ano, em vez de por geração, o intervalo aumentou para cerca de 120 vezes, o que foi maior do que estudos anteriores haviam sugerido.

As fontes de variação

Os autores do estudo descobriram que quanto maior o tamanho efetivo médio da população de uma espécie, menor sua taxa de mutação. Isso forneceu boas evidências para a “hipótese da barreira de deriva”, que Lynch desenvolveu há pouco mais de uma década. “A seleção está tentando incansavelmente reduzir a taxa de mutação porque a maioria das mutações é deletéria”, explicou Lynch. Mas em espécies com tamanhos populacionais efetivos menores, a seleção natural fica mais fraca porque a deriva genética – o efeito do puro acaso na propagação de uma mutação – fica mais forte. Isso permite que a taxa de mutação aumente.

As descobertas também apóiam outra ideia na literatura científica, a hipótese da evolução impulsionada pelos machos, que propõe que os machos podem contribuir com mais mutações para a evolução de algumas espécies do que as fêmeas. Bergeron e seus colegas descobriram que as taxas de mutação germinativa tendiam a ser maiores para os machos do que para as fêmeas – pelo menos em mamíferos e aves, embora não em répteis e peixes.

Os autores observaram uma possível razão para essas diferenças: como os machos de todas as espécies copiam seu DNA constantemente para produzir esperma, eles enfrentam infinitas oportunidades para que ocorram mutações. Peixes e répteis fêmeas também produzem ovos ao longo de suas vidas, então eles correm um risco semelhante de erro genético. Mas as fêmeas de mamíferos e aves nascem essencialmente com todos os óvulos que produzirão, de modo que suas linhagens germinativas estão mais protegidas.