Os genes dos tubarões-brancos desafiam a explicação científica

Os genes dos tubarões-brancos continuam a desafiar a ciência.

O genoma de um animal pode revelar muito. No entanto, desde que os investigadores começaram a decifrar o ADN do tubarão-branco (Carcharodon carcharias) há mais de 20 anos, cada avanço tem trazido mais perguntas do que respostas.

Três grupos de tubarão-branco (Carcharodon carcharias)

Em 2024, um estudo confirmou que, ao contrário do que se pensava, este temível predador dos oceanos não corresponde a uma única espécie global.

Em vez disso, parecem existir três grupos distintos, todos descendentes de uma população comum que viveu há 10,000 anos, antes de a última era glaciária ter reduzido os seus efectivos. Um dos grupos actuais encontra-se no Pacífico norte, outro no Pacífico sul e no oceano Índico, e um terceiro no Atlântico norte e no Mediterrâneo.

Ainda assim, por mais que se tente explicar estes grupos através de simulações evolutivas, os investigadores continuam a esbarrar em sucessivos becos sem saída.

"The honest scientific answer is we have no idea," diz o autor sénior do estudo, Gavin Naylor, director do Florida Program for Shark Research, no Florida Museum of Natural History.

ADN nuclear vs. ADN mitocondrial

Embora o ADN nuclear dos três grupos seja, em grande medida, muito semelhante, o ADN mitocondrial é surpreendentemente diferente entre eles.

O ADN nuclear é embalado dentro do núcleo da célula (daí o nome). Já o ADN mitocondrial encontra-se dentro das mitocôndrias, estruturas que produzem energia para a célula.

Ao contrário do ADN nuclear, que é herdado de ambos os progenitores, pensa-se que o ADN mitocondrial (ADNmt) é herdado da mãe na maioria dos animais multicelulares - incluindo os tubarões.

Por permitir seguir uma linhagem materna, o ADNmt tem sido usado durante anos por biólogos da conservação para delinear fronteiras populacionais e reconstruir rotas migratórias.

No caso do tubarão-branco, porém, esta abordagem não está a funcionar.

Mesmo recorrendo a um dos maiores conjuntos de dados globais sobre tubarões-brancos, os investigadores não conseguiram chegar a uma explicação.

Hipóteses testadas (e por que falham)

Até aqui, uma hipótese recorrente era a de que as alterações no ADNmt se deviam ao regresso das fêmeas ao local de nascimento para se reproduzirem - um comportamento conhecido como filopatria feminina.

Esta hipótese é, inclusive, apoiada por evidência observacional recente, que sugere que, embora machos e fêmeas percorram distâncias enormes, as fêmeas regressam “a casa” quando chega a altura do acasalamento.

No entanto, quando Naylor e colegas testaram a ideia, ela não explicou os padrões dos grupos definidos pelo ADNmt. Ao sequenciarem os genes de 150 tubarões-brancos de todo o mundo, Naylor e a sua equipa não encontraram qualquer evidência de filopatria feminina.

Se as fêmeas estivessem a reproduzir-se apenas com certas populações, esperar-se-ia um sinal, ainda que pequeno, no ADN nuclear. "But that wasn't reflected in the nuclear data at all," diz Naylor.

Mesmo depois de a equipa executar uma simulação evolutiva para mostrar como os tubarões poderiam ter-se dividido em três grupos desde o último ancestral comum, a hipótese da filopatria feminina não se sustentou.

"I came up with the idea that sex ratios might be different – that just a few females were contributing to the populations from one generation to the next," explica Naylor.

Mas esta possibilidade também não foi suficiente para explicar as diferenças genéticas. O mesmo aconteceu com a deriva genética, isto é, alterações aleatórias que se acumulam ao longo do tempo.

Perante isto, a equipa defende que "an alternative evolutionary mechanism must necessarily be operating".

A única outra explicação conhecida seria a de que a selecção natural teria afinado o ADNmt de cada grupo, mas essa hipótese parece pouco plausível. Existem apenas 20,000 tubarões-brancos no mundo, um número relativamente baixo. Se alguma forma de ADNmt trouxer uma vantagem evolutiva, então, diz Naylor, teria de proteger os tubarões de algo "brutally lethal".

Ele duvida que seja esse o caso. É evidente que falta uma peça no puzzle.

"The mitochondrial variability observed in natural populations was never reproduced in any of the simulations – even under extreme female philopatry, suggesting that other forces have contributed to the discordance," concluem os autores.

"The same approach would benefit other species of shark where female philopatry has previously been assumed based on genetic data."

O estudo foi publicado na PNAS.