Os segredos da longevidade real dos cupins

Você já se perguntou por que em algumas espécies de cupins as rainhas e reis vivem tanto? Bom, nós aqui do Wikitermes já! E fomos atrás de algumas respostas.

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Para explicar o tempo de vida prolongado dos reis e rainhas, e a diferença de longevidade para as outras castas, os cientistas levantaram dois tipos de fatores: os externos e os internos. Os fatores externos estão relacionados ao meio ambiente onde os cupins vivem, enquanto os internos às respostas metabólicas dos cupins, mais especificamente, na diferença entre o casal real e as demais castas.

Em relação aos fatores externos, a explicação mais óbvia está na tarefa de cada indivíduo na colônia. Os soldados e operários cumprem seus “trabalhos sociais” buscando alimentos e defendendo a colônia, por exemplo, e isso os expõe a riscos de predação, doenças, fome e dessecação. Enquanto isso, o casal real vive exclusivamente para reprodução, escondidos na câmara real e bem  protegidos de predadores (e eventuais controladores de pragas =P). 

Em relação aos fatores internos, os cientistas levantaram três explicações (hipóteses) principais, e que não são necessariamente excludentes. 

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A primeira hipótese está relacionada à câmara real da maioria das espécies, que geralmente estão bem no centro dos ninhos e, principalmente em espécies que fazem ninhos subterrâneos, podem estar em locais profundos (algumas espécies até 2 metros). A rainha e o rei dessas espécies estão adaptados a viver com uma menor quantidade de oxigênio disponível (até 15% menos), e isso pode eventualmente diminuir o que os biólogos chamam de estresse oxidativo. Oi?! Tá estressado com quê?!? 

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Estresse oxidativo é um fenômeno que está relacionado ao fato  de que o oxigênio, apesar de nos manter vivos, também pode causar danos ao nosso material genético. Isso ocorre através de um processo de oxidação (redução), que danifica o DNA, e leva a um envelhecimento do organismo. Ou seja, respirar oxigênio, apesar de necessário para nós, também nos mata aos pouquinhos. No caso do casal real dos cupins, o que acontece é que eles têm uma quantidade de oxigênio reduzida disponível, então os danos ao seu material genético também vão ser reduzidos, diminuindo seu envelhecimento em comparação às outras castas, que ficam mais expostas ao oxigênio fora da câmara real e do próprio ninho (mas não vai prender a respiração na esperança de viver mais, hem?!).

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A segunda hipótese está relacionada à integridade do genoma dos cupins. Danos no DNA são uma das causas de envelhecimento nos organismos e, então, diferentes sistemas de reparo no DNA são importantes para retardar esse processo. Um desses sistemas gera um aumento da expressão de um sistema de reparo de DNA nos indivíduos reprodutores. Esse sistema envolve a ação de uma série de proteínas que protegem o genoma de danos progressivos, e provavelmente evoluiu pelo importante papel que o casal real possui: que é gerar os novos indivíduos da colônia e transmitir seus genes tanto para as próximas gerações, quanto para os indivíduos que irão manter a colônia ativa (os soldados e operários). É por isso então que a maquinaria reprodutiva sempre passa por um check up biológico para corrigir eventuais danos no material genético. Assim, rei e rainha, de brinde, ganham um upgrade em seus materiais genéticos, evitando “os desgastes” do tempo – quase um rejuvenescimento de dentro para fora! 

Nesta mesma linha de raciocínio, existem alguns genes chamados de “genes saltadores” (ou transposons), que são sequências de DNA que se movem de um local para outro no genoma e assim, aumentam a instabilidade genômica. Estudos mostraram que ao longo do envelhecimento de vários animais existe um aumento na expressão desses genes saltadores, inclusive em operários de cupins. Mas ao olharem para os reprodutores, notaram que não há esse aumento na expressão dos transposons conforme acontece o avanço da idade, sendo uma possível explicação para a sua longevidade.

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Nossa terceira hipótese está relacionada a uma alimentação preparada cuidadosamente, principalmente para a rainha! Isso mesmo, nossas divas reais possuem algumas regalias alimentares e maior disponibilidade de nutrientes. Alguns estudos mostraram que elas recebem maior quantidade de antioxidantes, que evitam o envelhecimento e danos ao material genético, e proteínas, um nutriente essencial para a produção de hormônios que vão retardar os efeitos do envelhecimento. Essa alimentação privilegiada não foi observada em pesquisas para soldados, operários ou reis, e por isso talvez não seja uma hipótese muito robusta, uma vez que os reis também vivem bastante. Essa hipótese tem bastante apelo por causa do que se conhece a respeito das abelhas que já foram muito estudadas. Nelas se sabe que a alimentação tem um importante papel tanto para determinação das castas, quanto para longevidade das rainhas. Por exemplo, quem nunca ouviu falar da geléia real, que é uma alimentação destinada à rainha das abelhas. 

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De qualquer forma, todos esses fatores devem ter maior ou menor relação evolutiva e adaptativa à longevidade do casal real dos cupins. Como esses indivíduos possuem um papel super importante nas colônias, a pressão seletiva sobre eles deve ter sido muito forte. Mas é importante dizer que não são as rainhas (e reis) de todas as espécies de cupins que vivem tanto. Nos cupins “peça única”, como o caso de Zootermopsis, por exemplo, tanto reis e rainhas, quanto os próprios (falso)operários vivem em torno de 6 a 7 anos (o que é muito para um inseto também, mas nada tão excepcional como aquelas que discutimos acima! =).

E para fechar, vale a reflexão que, ao longo da história da ciência, a natureza sempre foi modelo de inspiração para diversas linhas de pesquisa aplicadas também a nós, humanos. Neste sentido, pesquisas como essas, sobre a longevidade em cupins, podem trazer algumas respostas para nossos próprios anseios como espécie. Afinal, quem nunca pensou em viver até os 200 anos?? Ou será que não podemos evitar danos degenerativos ao nosso genoma, como as rainhas de cupins fazem, e assim evitar doenças como Alzheimer? Ou mecanismos de reparos para o Parkinson? Tudo que se aprende com esses pequenos seres, além de ser super interessante, ainda pode eventualmente nos ajudar com diferentes aplicações. 

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Texto por: Viviane Domingues

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Referência

Eisuke Tasaki, Mamoru Takata e  Kenji Matsuura (2021) Why and how do termite kings and queens live so long?Phil. Trans. R. Soc. B3762019074020190740

https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0740

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