Numa intriga palaciana digna de George R R Martin, um novo estudo demonstrou que alguns trabalhadores das abelhas são matadores de rainhas que se erguem e matam a sua rainha se ela produzir o tipo errado de descendência masculina. O trono pode então ser apreendido por uma das suas filhas, que produzirá o tipo certo de herdeiros masculinos – assegurando a sobrevivência da linhagem.
Por que razão as abelhas favoreceriam algumas rainhas em detrimento de outras com base nos seus filhos? Para compreender isto, precisamos de saber um pouco sobre a diferença entre as abelhas masculinas e femininas. Os filhos das abelhas rainhas, formigas e vespas (insectos colectivamente conhecidos como Hymenoptera) vêm em dois tipos.
A diferença tem tudo a ver com a sua genética. Os humanos são organismos “diplóides”, o que significa que têm duas cópias (alelos) de cada gene, uma de cada progenitor. As abelhas, contudo, trabalham de forma um pouco diferente.
As abelhas fêmeas, como nós, são diplóides, provenientes de ovos fertilizados com dois conjuntos de alelos. Uma rainha deve acasalar para produzir fêmeas, porque o pai contribui com metade do genoma da filha.
Mas as abelhas machos, conhecidas como zangões, são normalmente “haplóides”, produzidas a partir dos ovos não fertilizados da rainha e portadoras de um conjunto de alelos. A rainha pode produzi-los sem nunca acasalar.
A rainha acasala apenas uma vez, mas armazena o esperma para o resto da sua vida. Após o acasalamento, ela pode escolher se quer fertilizar qualquer óvulo, e assim pode controlar quantos descendentes machos e fêmeas ela tem.
Ocasionalmente, porém, aparece um tipo de macho mais raro e mais sinistro, sobre o qual a rainha não tem qualquer controlo. Estes machos são diplóides, e geralmente estéreis. São formados quando o corpo de uma abelha diplóide (e por isso mesmo da fêmea) é enganado para se tornar macho. Soletram catástrofe para a sobrevivência de uma colónia porque consomem recursos, não podem contribuir para a reprodução e, como todos os machos himenópteros, recusam-se a trabalhar.
Ao decidir se se deve tornar macho ou fêmea, o corpo de uma abelha em desenvolvimento olha apenas para um único gene chamado gene de “determinação sexual complementar” (CSD). Se este gene tiver dois alelos diferentes porque provém de um ovo fertilizado, a abelha torna-se fêmea. Mas se tiver apenas um alelo porque provém de um ovo não fertilizado, a abelha torna-se macho.
Normalmente, este sistema de determinação do sexo funciona bem. Mas se por acaso a rainha tiver acasalado com um macho que carrega um alelo CSD idêntico ao dela, então metade da sua prole diplóide terá apenas um tipo de alelo CSD e tornar-se-á macho em vez de fêmea, reduzindo efectivamente para metade a mão-de-obra da nova geração.
Os trabalhadores existentes não estão, compreensivelmente, de todo em baixo com isso.
Queens with sterile male offspring get assassinated
Os investigadores do novo estudo analisaram a espécie Scaptotrigona depilis, membro das abelhas sem ferrão (Meliponini) nativas do Brasil. Identificaram colónias com machos diplóides estéreis em desenvolvimento, bem como colónias normais para as comparar com.
Introduziram uma nova rainha, normal e saudável a cada ninho e seguiram a sua actividade. As rainhas nas colónias contendo machos estéreis morreram misteriosamente cerca de 10 dias após o aparecimento desses machos.
As rainhas introduzidas nos dois tipos de colónia não eram de outro modo diferentes uma da outra. Isto significa que podemos descartar factores genéticos que poderiam tê-las tornado mais propensas a morrer, ou que poderiam tê-las tornado inerentemente diferentes dos trabalhadores.
Não eram mães de nenhuma descendência nas colónias experimentais ou de controlo, por isso não havia razão para pensar que os trabalhadores das colónias de controlo eram mais propensos a favorecer a sua nova rainha do que os trabalhadores das colónias experimentais.
Os machos estéreis são preguiçosos e malcheirosos
Então porque é que as colónias experimentais se levantaram e mataram as suas novas rainhas? A explicação mais simples é que a presença de machos diplóides estéreis, mais do que qualquer coisa sobre a própria rainha, é o que leva os trabalhadores a assassiná-la.
Numa colónia que funciona normalmente (uma que não foi manipulada para uma experiência), esta resposta seria extremamente vantajosa. Se a rainha está a produzir machos famintos, preguiçosos e estéreis, então matá-la permite que uma das suas filhas se torne uma nova rainha, produzindo herdeiros masculinos genuinamente reprodutivos. Os trabalhadores podem então ajudar a nova rainha a perpetuar o seu legado genético colectivo.
Como é que os trabalhadores detectam os machos estéreis? Os investigadores mostraram que, para os trabalhadores, os machos haplóides normais e os machos diplóides estéreis têm um cheiro diferente. Os dois cheiros distintos desenvolvem-se pouco tempo após o aparecimento dos machos. Quanto tempo depois, supõe? Cerca de 10 dias – precisamente o ponto em que as rainhas da experiência começaram a morrer “misteriosamente”. A arma fumegante.
Por que é que estes machos não são erradicados mais cedo? Nas abelhas melíferas (Apis mellifera), são. As abelhas trabalhadoras tratam de ovos e larvas e podem facilmente “cheirar” um macho diplóide e matá-lo. Mas nas abelhas sem ferrão, os ovos são selados em células no início do desenvolvimento, e os trabalhadores não têm qualquer contacto com eles até surgirem como machos poedeiras inúteis.
Ants and wasps are queen-killers too
Este tipo de comportamento não é único; o homicídio de rainhas é conhecido em muitas espécies Hymenopteran. Um exemplo é nas colónias de formigas de fogo (Solenopsis invicta), cujos trabalhadores formam bandos. Cada gangue tem o seu próprio “sinal de gangue”, um odor produzido pela combinação de alelos de um gene particular, o que permite às formigas identificar quem está no seu gangue. Trabalhadoras de um gangue matarão rainhas mostrando o sinal de gangue errado.
Em vespas de camisa amarela, que têm ciclos de vida anuais, as trabalhadoras matarão normalmente a sua rainha no final do ano à medida que ela envelhece e o seu poder enfraquece. No seu auge, ela produz sinais químicos que suprimem a capacidade de reprodução dos trabalhadores (mesmo os trabalhadores podem produzir machos através da postura de ovos não fertilizados).
Os trabalhadores estão bem com isto, desde que a rainha continue a produzir em massa os seus irmãos e irmãs. Mas uma vez que a sua capacidade de fazer bebés começa a diminuir, as somas não se somam. Fazem melhor geneticamente, terminando a época com um estrondo e colocando grandes quantidades dos seus próprios machos – e para isso precisam de liberdade da mãe. Só se espera que sejam rápidos.
Esquisitamente, os trabalhadores só matam rainhas fiéis que acasalam com apenas um macho. Em espécies com rainhas mais promíscuas, as operárias são menos sedentas de sangue porque são tipicamente meio-irmãos, não irmãos completos. Aqui, as operárias não partilham genes suficientes para favorecerem dar um leão aos filhos uma da outra em detrimento da descendência da rainha – por mais decrépita que ela seja.
Mas em ambos os casos, a rainha é morta por causa da sua genética, em vez das suas escolhas de vida. Os autores do novo estudo sugerem também que é pouco provável que a rainha seja capaz de distinguir os bons dos maus companheiros, ou seja, se um potencial pretendente partilha ou não o seu alelo CSD. Portanto, não há razão para supor que a rainha saberia que está marcada para morrer até ao momento em que é assassinada numa emboscada ao estilo “Casamento Vermelho”.