o plano reprodutivo pode mediar os efeitos da seleção ao nível da colónia no comportamento individual de forrageamento em abelhas

Nesta publicação apresento o sumário e um pequeno excerto de um artigo que procura esclarecer, do ponto de vista genético e evolutivo, o que determina o polietismo* presente em diversos insectos sociais, como no caso da abelha melífera. Este estudo sugere que o polietismo é função de genes com características pleiotrópicas** derivados de um plano reprodutivo básico. À imagem dos insectos solitários, o polietismo nos insectos sociais será a expressão sequencial das fases do ciclo reprodutivo que, estando inibido ao nível individual nas obreiras estéreis, não deixa de se manifestar e expressar na plasticidade e na sequência de tarefas que as abelhas melíferas vão realizando ao longo de sua vida, ao nível da colónia. As obreiras evoluem na realização de tarefas ao longo de sua vida, seguindo uma determinada sequência, de acordo com um determinismo genético, que mimetiza comportamentalmente um plano reprodutivo básico.

Sumário: O fenótipo ao nível da colónia de uma sociedade de insetos emerge de interações entre um grande número de indivíduos que podem diferir consideravelmente na sua morfologia, fisiologia e comportamento. Os mecanismos imediatos e finais que permitem a formação desse sistema integrado e complexo não são totalmente conhecidos, e a compreensão da evolução das estratégias de vida social é um tópico importante na biologia de sistemas. Em insetos solitários, comportamento, sintonia sensorial e fisiologia reprodutiva estão ligados. Essas associações são controladas em parte por redes pleiotrópicas que organizam a expressão sequencial das fases do ciclo reprodutivo. Aqui, investigamos se associações semelhantes dão origem a diferentes fenótipos comportamentais numa casta de obreiras eussociais. Nós documentámos que a rede genética pleiotrópica que controla o comportamento de forrageamento em operárias melíferas funcionalmente estéreis (Apis mellifera) tem um componente reprodutivo. Associações entre comportamento, fisiologia e sintonia sensorial em operárias com diferentes estratégias de forrageamento indicam que as arquiteturas genéticas subjacentes foram projetadas para controlar um ciclo reprodutivo. Os circuitos genéticos que constituem o “plano básico” regulatório de uma estratégia reprodutiva podem fornecer blocos de construção poderosos para a vida social. Sugerimos que a investigação deste plano básico (ground plan) desempenha um papel fundamental na evolução das sociedades de insetos sociais.

[…]

Acredita-se que a pleiotropia desempenhe um papel importante na integração fisiológica e comportamental. A pleiotropia facilita a expressão coordenada de fenótipos temporais complexos ao longo do ciclo de vida de insetos solitários por meio de interruptores reguladores capazes de controlar um grande número de genes. Pelo menos em parte por causa desse mecanismo, os diferentes estágios do ciclo reprodutivo feminino, ou seja, a fase pré-vitelogénica, vitelogénese, oviposição e cuidado da cria (se aplicável), constituem uma sequência coordenada de eventos comportamentais e fisiológicos associados. Em alguns himenópteros sociais, a divisão temporal do trabalho parece ser sobreposta a um ciclo de desenvolvimento do ovário rudimentar em que indivíduos jovens dedicados à criação têm ovários levemente desenvolvidos ou poem ovos tróficos, e ovários pouco desenvolvidos estão associados ao forrageamento. Isso pode indicar que os circuitos reguladores subjacentes à divisão temporal do trabalho em insetos eussociais são derivados de um plano reprodutivo básico [isto é, o plano básico ovariano sugerido por West-Eberhard].

fonte: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC509206/

Polietismo*: a mudança de função/tarefas é idade-dependente e é um dos traços mais característicos das sociedades das abelhas melíferas, Apis mellifera L. 

**Pleiotropia (do grego pleio = “muito” e tropo = “mudança”) é o conjunto de múltiplos efeitos de um  gene. Acontece quando um único gene controla diversas características do fenótipo que muitas vezes não estão relacionadas. […] Ao efeito inverso, quando múltiplos genes controlam a mesma característica, dá-se o nome de Hereditariedade poligénica, Interacção génica ou, ainda Herança quantitativa. Um caso de interação gênica é a epistasia. Epistasia é quando um par de alelos inibem a ação de um outro par, impedindo assim que a característica seja formada. in https://pt.wikipedia.org/wiki/Pleiotropia

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