Impacto do aquecimento global na reprodução dos peixes pode ser temporário

André Julião | Agência FAPESP – Em muitas espécies de peixes, a temperatura da água determina se o filhote nascerá macho ou fêmea – um mecanismo biológico que, diante do aquecimento global, ameaça extinguir populações inteiras pela escassez de fêmeas. No entanto, um estudo internacional realizado na Espanha, na França e no Brasil descobriu que esse conhecido efeito de masculinização pode ser compensado ao longo das gerações. Em um experimento de dez anos com mais de 3 mil indivíduos de robalo-europeu (Dicentrarchus labrax), os cientistas observaram que a maioria de machos nascida nas primeiras gerações sob calor intenso foi surpreendentemente revertida pelo nascimento de mais fêmeas na terceira geração.

Os resultados foram publicados em março na revista Global Change Biology.

“Observamos que os efeitos do aquecimento não são cumulativos para algumas linhagens dessa espécie, o que nos dá uma esperança sobre o impacto das mudanças climáticas sobre os peixes, pelo menos no que se refere aos aspectos reprodutivos”, conta Maira da Silva Rodrigues, coautora do estudo, realizado durante seu doutorado no Instituto de Biociências de Botucatu da Universidade Estadual Paulista (IBB-Unesp), com bolsa da FAPESP.

Rodrigues realizou as análises das gônadas, testículos e ovários da terceira geração de robalos-europeus do experimento, sob orientação de Rafael Henrique Nóbrega, professor do Departamento de Biologia Celular e Molecular do IBB-Unesp, apoiado pela FAPESP.

“O maior número de machos é um fenômeno que afeta populações de espécies de peixes que têm o sexo definido, em parte, pela temperatura da água. Há tempos se debate se um planeta mais quente poderia levar essas espécies à extinção, uma vez que, em tese, não haveria mais fêmeas. O que o estudo mostra é que, pelo menos para a espécie analisada, ocorre uma compensação que poderia dar conta desse efeito deletério do aquecimento”, explica Nóbrega.

No entanto, a terceira geração, ou seja, os netos da primeira e filhos da segunda geração estudados, não ficou totalmente imune aos efeitos de terem se desenvolvido em um ambiente mais quente (21 °C, em vez dos 16 °C das populações-controle).

“Os machos da geração mais recente, que teve mais fêmeas, tiveram um atraso significativo na maturação das gônadas. Não sabemos o que pode acontecer com a geração seguinte por conta disso. As fêmeas, por sua vez, não tiveram o desenvolvimento gonadal afetado”, afirma Rodrigues.

Mensageiros ambientais

O trabalho foi realizado com uma espécie do hemisfério Norte, que vive em águas normalmente mais frias do que as dos trópicos. Apesar do nome, é parente distante dos peixes conhecidos como robalo no Brasil, com um desenvolvimento sexual diferente.

Não se sabe ainda qual seria o efeito do aquecimento ao longo de gerações em espécies tropicais e neotropicais, como as do Brasil. Por isso, os pesquisadores estão ampliando suas pesquisas para espécies brasileiras, a começar pelo lambari (Astyanax lacustris).

“Um dos focos mais inovadores dessas pesquisas é o papel dos microRNAs presentes no sêmen, que podem atuar como mensageiros ambientais capazes de transmitir informações do pai para a prole”, diz Nóbrega.

Segundo o pesquisador, esses pequenos RNAs podem influenciar diretamente o desenvolvimento embrionário, a fertilidade e a capacidade adaptativa das futuras gerações de peixes, abrindo uma nova fronteira para o entendimento da herança paterna em vertebrados.

Em trabalho anterior apoiado pela FAPESP (projetos 20/15237-0 e 18/10265-5), o grupo de Botucatu, em colaboração com pesquisadores da Argentina e do Canadá, mostrou que o calor não apenas altera diretamente a proporção sexual, como também ativa mecanismos hormonais profundos.

No gráfico, três espécies analisadas pelo grupo de Botucatu na perspectiva da resposta hormonal e do desenvolvimento sexual sob temperaturas elevadas (imagem: Maira Rodrigues/IBB-Unesp)

Os experimentos com o peixe medaka (Oryzias latipes), nativo da Ásia, demonstraram que os hormônios da tireoide, especialmente o T3, atuam como peças-chave na masculinização induzida pela temperatura.

A exposição ao calor ativa o eixo de estresse, aumentando os níveis de cortisol, que por sua vez estimula o eixo tireoidiano, elevando os níveis de T3 e promovendo o desenvolvimento testicular. Quando essa resposta ao estresse é bloqueada, a masculinização deixa de ocorrer, evidenciando que o fenômeno depende de uma complexa interação entre diferentes sistemas hormonais.

“As descobertas estão mudando a forma como se enxergam os efeitos das mudanças climáticas. Em vez de respostas simples e lineares, mostramos que há um cenário complexo, em que hormônios, genes, histórico ambiental e herança transgeracional interagem para moldar o destino das populações”, ressalta Rodrigues.

“Ainda não se sabe até que ponto esses mecanismos serão suficientes para compensar os impactos do aquecimento global. Mas está claro que, para prever o futuro da biodiversidade, será essencial olhar além de uma única geração e entender como a vida responde, se adapta e, possivelmente, resiste ao longo do tempo”, encerra Nóbrega.

O artigo Transgenerational heat exposure triggers unexpected compensatory sex ratio responses in a temperature-sensitive fish under climate warming pode ser lido em: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.70807.