Genes e Tempo: Cientistas Investigam o Fenômeno da Cigarra Americana
Uma equipe conjunta de pesquisadores da Universidade de Kyoto e outras instituições descobriu em parte por que cigarras periódicas emergem do solo simultaneamente a cada 13 ou 17 anos.
Também conhecidas como "primeiras cicais" no Japão, as diversas espécies que habitam a região leste dos Estados Unidos têm ciclos de crescimento regulados por intervalos de quatro anos.
Cientistas disseram que quando uma cigarra ultrapassa um certo limite de peso no ano anterior à muda e à emergência do subsolo como adulta, seus genes relacionados à visão entram em ação para prepará-la para uma vida passageira acima do solo.
Essas espécies do leste dos EUA passam exatamente 13 ou 17 anos no estado de ninfa, e sua aparição em massa inclui mais de uma espécie em cada área geográfica.
Cientistas especulam que elas mudam de pele em massa, em parte para facilitar a reprodução e para se defender de pássaros e outros predadores.
No entanto, como exatamente esses insetos conseguem medir o tempo, sincronizar quando fazem a muda e outros detalhes permanecem desconhecidos.
“Parece que algum mecanismo de controle genético está em ação para permitir que as cigarras meçam com precisão o ciclo de quatro anos”, disse Teiji Sota, professor emérito de ecologia evolutiva da Universidade de Kyoto, que liderou a equipe. “Esperamos realizar mais análises genéticas para aprender mais.”
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que algumas mudanças ocorrem nas ninfas de cigarras após múltiplos de quatro anos, ou no 12º ano para espécies de cigarras de 13 anos e no 16º ano para espécies de cigarras de 17 anos.
Todos aumentam no ano seguinte, tornando ambos os ciclos múltiplos de quatro anos mais um.
Para corroborar sua hipótese, os cientistas começaram a extrair ninfas do solo em 2019, durante quatro anos. Eles selecionaram ninfas de quatro ninhadas de cigarras de 17 anos que eclodiriam em anos diferentes.
Os indivíduos coletados foram criados em ambiente de laboratório para estudar estados de crescimento e quando ocorreu a expressão genética.
Um exemplo notável disso foi a mudança na cor dos olhos de branco para vermelho, à medida que as ninfas das cigarras desenvolviam a visão antes de irem para o chão.
Entre as ninfas coletadas, a maioria das jovens de 15 anos tinha olhos brancos, mas 97% das jovens de 16 anos tinham olhos vermelhos e um peso corporal médio provavelmente acima do limite.
Os cientistas também observaram que a expressão de genes relacionados à capacidade da ninfa de registrar luz ocorreu aos 16 anos, indicando que ela estava se desenvolvendo.
Doze por cento das ninfas de 12 anos ultrapassaram o limite de peso e seus olhos ficaram vermelhos em preparação para a muda, embora pertencessem a espécies de cigarras de 17 anos.
Em contraste, apenas uma criança de 11 anos, uma de 13 anos, duas de 15 anos e nenhuma de 14 anos apresentaram olhos vermelhos.
Os resultados da pesquisa da equipe foram publicados em 27 de agosto no British Science Journal Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
