{"id":793,"date":"2009-06-08T23:25:40","date_gmt":"2009-06-09T02:25:40","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/rainha\/2009\/06\/pulgoes_e_o_poder_dos_clones\/"},"modified":"2009-06-08T23:25:40","modified_gmt":"2009-06-09T02:25:40","slug":"pulgoes_e_o_poder_dos_clones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/2009\/06\/pulgoes_e_o_poder_dos_clones\/","title":{"rendered":"Pulg\u00f5es e o poder dos clones"},"content":{"rendered":"

E n\u00e3o, n\u00e3o s\u00e3o estes clones<\/a>.<\/p>\n

<\/p>\n

\"pulgoes.jpg\"
\n
\u00a9Fir0002<\/a>\n<\/div>\n


\n<\/b>
\"ResearchBlogging.org\"<\/a><\/span><\/p>\n

Pulg\u00f5es ou af\u00eddeos s\u00e3o insetos bem interessantes. Se alimentam de seiva vegetal (\u00e1gua com a\u00e7\u00facar, vida boa) introduzindo sua prob\u00f3cide, um canudinho formado pelas suas pe\u00e7as bucais, os estiletes.<\/p>\n

Agora eu quero, agora n\u00e3o.<\/b> <\/p>\n

\"pulgao_reproduzindo.jpg\"<\/span>Este estilo de vida sedent\u00e1rio, uma vez que o pulg\u00e3o tem que continuar parado para sugar a seiva, gerou um estilo de vida \u00fanico neste inseto. A maioria dos pulg\u00f5es \u00e9 f\u00eamea. Uma vez que elas se estelecem em um local, se reproduzem assexuadamente, produzindo clones (como na figura da esquerda) no processo chamado partenog\u00eanese, em um ritmo fren\u00e9tico. Acompanhe o ciclo de vida no v\u00eddeo da BBC na continua\u00e7\u00e3o do post.<\/i><\/p>\n

Quando as condi\u00e7\u00f5es come\u00e7am a mudar, seja por falta de alimento, presen\u00e7a de predadores, ou mesmo o fim de uma esta\u00e7\u00e3o, as f\u00eameas come\u00e7am a produzir machos e f\u00eameas alados, que partem para novos locais e fazem reprodu\u00e7\u00e3o sexuada. Trata-se de uma recria\u00e7\u00e3o do que deve ter motivado o surgimento do sexo entre os organismos: se as condi\u00e7\u00f5es est\u00e3o boas, clonagem \u00e9 uma estrat\u00e9gia r\u00e1pida e barata, que produz o que est\u00e1 fazendo sucesso; se o ambiente come\u00e7a a mudar, reprodu\u00e7\u00e3o sexuada \u00e9 a solu\u00e7\u00e3o para gerar a diversidade necess\u00e1ria em um ambiente em mudan\u00e7a. [1]<\/b><\/a><\/p>\n

Mas vamos ao que interessa, o que andar em turmas de clones permite aos pulg\u00f5es, e o poder dos suicidas.<\/p>\n


\n<\/p>\n

Ciclo de vida dos pulg\u00f5es.<\/div>\n

<\/p>\n

N\u00e3o mexa com a minha turma
\n<\/b><\/p>\n

<\/p>\n

\"pulgao_soldado.jpg\" 
\n\n<\/div>\n
Soldados de Tuberaphis styraci<\/i> atacando a larva de um neuroptera<\/a>. [fonte<\/a>]\n<\/div>\n

Ao se clonarem, os pulg\u00f5es produzem verdadeiras col\u00f4nias. Em algumas
\nesp\u00e9cies, ocorre a forma\u00e7\u00e3o de castas, como formigas em um formigueiro,
\ncom pulg\u00f5es soldados que fazem a defesa do grupo. <\/p>\n

Na esp\u00e9cie Tuberaphis styraci<\/em>, os soldados produzem uma prote\u00edna pr\u00f3pria, a
\ncatepsina B, uma enzima capaz de digerir prote\u00ednas. Quando a col\u00f4nia \u00e9 amea\u00e7ada, eles atacam o agressor (como a larva azarada acima) com seus
\nestiletes e injetam veneno, que entre outras coisas cont\u00e9m a protease. <\/p>\n

A catepsina B s\u00f3 \u00e9 produzida pelos soldados, o que refor\u00e7a seu papel de
\nveneno. Proteases s\u00e3o comuns em venenos animais, como nas cobras, e o
\ngene da catepsina B do Tuberaphis styraci<\/i>
\nmostrou estar sob sele\u00e7\u00e3o positiva, isto \u00e9, a evolu\u00e7\u00e3o tem favorecido
\ngenes que s\u00e3o diferentes. Reflexo de uma fun\u00e7\u00e3o nova e importante, o
\nmesmo que encontramos em proteases de cobras. A sele\u00e7\u00e3o negativa, <\/i>oposto da sele\u00e7\u00e3o
\npositiva, <\/i>\u00e9 o que acontece com nossas histonas,
\nprote\u00ednas que enrolam o DNA, que quase n\u00e3o variam entre todos seres
\nvivos, no melhor esquema n\u00e3o mexa no que j\u00e1 funciona.<\/i> [2]<\/b><\/p>\n

Reformando o puxadinho<\/b> – que reboco \u00e9 esse?<\/p>\n

<\/p>\n

\"galha_de_eucalipto.jpg\"
Galhas em folha de eucalipto \u00a9Fir0002<\/a>\n<\/div>\n

A esp\u00e9cie Nipponaphis monzeni<\/em> <\/em>\u00e9
\ncapaz de formas galhas nas folhas das plantas. As galhas s\u00e3o tecidos vegetais induzidos por subst\u00e2ncias produzidas por
\nparasitas como v\u00edrus, fungos ou  insetos. As galhas induzidas pelos
\npulg\u00f5es s\u00e3o estruturas esf\u00e9ricas, fechadas, dentro das quais eles se
\nalimentam protegidos de predadores e do clima, como estas a\u00ed de cima. Caso haja um dano na galha, quanto antes ele for
\nreparado, melhor.<\/p>\n

Enquanto outros pulg\u00f5es conseguem incentivar o reparo da galha, o N. monzeni <\/em>faz
\nisso da maneira mais dr\u00e1stica. O reparo \u00e9 feito com os flu\u00eddos
\ncorporais dos soldados. Isso mesmo, soldados s\u00e3o sacrificados no entorno
\ndos machucados e a hemolinfa<\/a>
\ndeles promove a regenera\u00e7\u00e3o – uma estrat\u00e9gia de deixar o muro de corpos dos espartanos de 300 no chinelo.
\nLogo depois que a hemolinfa \u00e9 usada para selar os buracos, ela
\nendurece. Com o tempo, o tecido vegetal volta a crescer naquele
\nlocal, cobrindo completamente a regi\u00e3o machucada. <\/p>\n

<\/div>\n

Nas galhas onde n\u00e3o
\nhouve reparo, em 92% dos casos as col\u00f4nias dentro delas morreu. J\u00e1 nas
\nreparadas apenas 18% morreram. Sinal de que o suic\u00eddio dos soldados n\u00e3o foi
\nnem um pouco em v\u00e3o.
\nA essa altura voc\u00ea pode estar se perguntando qual a recompensa pelos
\nsuic\u00eddios. Simples, lembre-se que a col\u00f4nia \u00e9 formada por clones. Os
\nsoldados s\u00e3o geneticamente id\u00eanticos aos membros que est\u00e3o protegendo,
\ne que v\u00e3o continuar crescendo e se reproduzindo dentro da galha. Mais
\nou menos como a cauda que a lagartixa deixa para tr\u00e1s para fugir de um
\npredador. Morrem alguns mas os gametas continuam. [3]<\/b><\/p>\n

Suicidas bomba<\/b><\/p>\n

\"larva_comendo.jpg\"<\/div>\n
Larva de joaninha atacando pulg\u00f5es.<\/div>\n

O Brevicoryne brassicae<\/em> ou pulg\u00e3o da couve, como o pr\u00f3prio
\nnome diz, se alimenta de Brassic\u00e1ceas, plantas como a couve,
\ncouve-flor, br\u00f3colis e outros decendentes da mostarda selvagem. Todas
\nestas plantas produzem tioglicos\u00eddeos<\/a>, subst\u00e2ncias
\nque d\u00e3o aquele gosto picante do tempero (claro que a mostarda produz
\nmais). Elas s\u00e3o degradadas por uma enzima chamada mirosinase. <\/p>\n

Quando um
\npredador, como uma lagarta, come\u00e7a a se alimentar de uma folha, a
\nplanta expressa mirosinase no local. Isso dispara uma rea\u00e7\u00e3o forte e
\nr\u00e1pida, que transforma o tioglicos\u00eddeo (inofensivo por si s\u00f3) em
\nmol\u00e9culas t\u00f3xicas como o isotiocianato. Uma surpresa bem desagrad\u00e1vel
\nchamada de bomba de \u00f3leo t\u00f3xica. Dessa forma, as toxinas s\u00f3 s\u00e3o
\nproduzidas no local do ataque.<\/p>\n

O pulg\u00e3o da couve tamb\u00e9m produz uma mirosinase, nos m\u00fasculos da cabe\u00e7a
\ne do t\u00f3rax, mas completamente diferente da da planta. O substrato,
\ntioglicos\u00eddeos como a sinigrina, eles adquirem da dieta e armazenam na
\nhemolinfa ao longo da vida. Com isso, est\u00e3o reproduzindo a defesa da
\nplanta: guardam o precursor em seus tecidos e a enzima que os converte
\nem subst\u00e2ncias t\u00f3xicas nos m\u00fasculos, sem que eles entrem em contato.<\/p>\n

Quando algu\u00e9m devora um pulg\u00e3o, como a larva de joaninha acima, ele
\nmorre, mas seus m\u00fasculos se rompem e liberam a mirosinase que ataca os isotiocianatos. Eles s\u00e3o vol\u00e1teis, que
\nal\u00e9m de sinalizar para os vizinhos, s\u00e3o extremamente t\u00f3xicos e matam o
\npredador. Quando os pulg\u00f5es foram alimentados com uma dieta contendo 1%
\nde sinigrina, todas larvas de joaninha que comeram eles morreram, em compara\u00e7\u00e3o com
\nnenhuma das que se alimentaram de pulg\u00f5es sem sinigrina.<\/p>\n

Mas houve uma diferen\u00e7a. A mortalidade das larvas s\u00f3 foi grande quando elas comeram o Brevicoryne brassicae<\/em>
\nsem asas (alimentados com sinigrina). Ao comerem pulg\u00f5es com asas, s\u00f3
\n20% das larvas morreram. O que ocorre \u00e9 que, enquanto os af\u00eddeos sem
\nasas passam a vida toda acumulando tioglicos\u00eddeos, os alados deixam de
\nacumular assim que se tornam adultos. Parecem haver dois motivos, o
\nac\u00famulos destas subst\u00e2ncias t\u00f3xicas deve ter um custo metab\u00f3lico bem
\nalto para os insetos, e as asas tamb\u00e9m s\u00e3o custosas, logo ou se tem um,
\nou outro. E os animais alados j\u00e1 t\u00eam o v\u00f4o como estrat\u00e9gia de defesa, em compara\u00e7\u00e3o com os outros que n\u00e3o podem fazer muito. E \u00e9 bem mais eficiente voar do que ser comido para evitar preda\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

E qual a vantagem de matar o predador depois que voc\u00ea j\u00e1 foi comido? De novo, os outros pulg\u00f5es que sobraram s\u00e3o clones, carregam os mesmos
\ngenes. Logo, quando um deles \u00e9 comido, mas produz sua bomba de \u00f3leo
\nt\u00f3xico e mata a joaninha, garante a continua\u00e7\u00e3o de seus genes em todos
\nos outros sobreviventes. [4]<\/b><\/p>\n

Pulg\u00f5es suicidas s\u00e3o a s\u00edntese do autru\u00edmso por parentesco, onde proteger os seus semelhantes \u00e9 proteger o seu material gen\u00e9tico.<\/p>\n

Fonte:<\/p>\n

Not Exactly Rocket Science<\/a><\/p>\n

[1]
\nWeisser, Wolfgang W, Christian Braendle, e Nicole Minoretti. “Predator-induced morphological shift in the pea aphid.” Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences<\/span> 266, no. 1424 (Junho 7, 1999): 1175-1181. DOI: 10.1098\/rspb.1999.0760<\/a> (acesso livre<\/b>)<\/div>\n

[2] Kutsukake, Mayako, Harunobu Shibao, Naruo Nikoh, Mizue Morioka, Tomohiro Tamura, Tamotsu Hoshino, Satoru Ohgiya, e Takema Fukatsu. “Venomous protease of aphid soldier for colony defense.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America<\/span> 101, no. 31 (2004): 11338-11343. DOI: 10.1073\/pnas.0402462101<\/a> (pdf<\/b>) <\/p>\n

[3] Kutsukake, M., Shibao, H., Uematsu, K., & Fukatsu, T. (2009). Scab formation and wound healing of plant tissue by soldier aphid Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 276<\/span> (1662), 1555-1563 DOI: 10.1098\/rspb.2008.1628<\/a><\/span><\/p>\n

[4] Kazana, E., Pope, T., Tibbles, L., Bridges, M., Pickett, J., Bones, A., Powell, G., & Rossiter, J. (2007). The cabbage aphid: a walking mustard oil bomb Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 274<\/span> (1623), 2271-2277 DOI: 10.1098\/rspb.2007.0237<\/a><\/span> (acesso livre<\/b>)<\/p>\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

E n\u00e3o, n\u00e3o s\u00e3o estes clones. \u00a9Fir0002 Pulg\u00f5es ou af\u00eddeos s\u00e3o insetos bem interessantes. Se alimentam de seiva vegetal (\u00e1gua com a\u00e7\u00facar, vida boa) introduzindo sua prob\u00f3cide, um canudinho formado pelas suas pe\u00e7as bucais, os estiletes. Agora eu quero, agora n\u00e3o.  Este estilo de vida sedent\u00e1rio, uma vez que o pulg\u00e3o tem que continuar parado […]<\/p>\n","protected":false},"author":462,"featured_media":794,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[23,49],"tags":[],"class_list":["post-793","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-evolucao","category-vida-social"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-content\/uploads\/sites\/254\/2011\/08\/pulgoes.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/793","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/users\/462"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=793"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/793\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/media\/794"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=793"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=793"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/rainha\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=793"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}