Uma equipe de pesquisadores da Freie Universität Berlin e da Universidade de Princeton fornece insights sobre as origens da metamorfose completa em insetos
Mais de sessenta por cento de todas as espécies animais são insetos. A maioria dessas espécies passa por metamorfose completa, em que a larva se transforma em pupa e depois em adulto. Um exemplo clássico desse processo é a transformação da lagarta em borboleta. Durante o estágio de pupa, o corpo do inseto é totalmente reconstruído, um processo que afeta até mesmo seus órgãos internos. A questão sobre as vantagens evolutivas por trás dessa mudança radical entre uma porcentagem tão alta de espécies animais até agora evitou uma resposta direta. Uma hipótese é que esse processo permite um crescimento mais rápido durante o estágio larval, pois as estruturas adultas se formam no estágio de pupa, após o qual o animal emerge totalmente crescido. O crescimento rápido geralmente é vantajoso em situações em que os recursos são escassos ou as estações são curtas. Um novo estudo intitulado “Crescimento rápido e a evolução da metamorfose completa em insetos”, publicado recentemente no Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América (PNAS), demonstra a plausibilidade desse cenário por meio da comparação de diferentes espécies de insetos, utilizando um modelo matemático.
Pesquisadores da Freie Universität Berlin, da Universidade de Princeton e do Instituto Leibniz de Ecologia de Água Doce e Pesca Interior investigaram se insetos com estágio de pupa crescem mais rápido do que insetos que não passam por esse processo. O primeiro grupo de insetos holometabólicos inclui besouros, borboletas, himenópteros e moscas, enquanto o último grupo de insetos hemimetábolos inclui pulgões, grilos e gafanhotos, que não têm estágio de pupa. As larvas de insetos holometabólicos de fato crescem muito mais rápido do que outros tipos de insetos.
Para demonstrar que o crescimento rápido por meio de um estágio de pupa é evolutivamente vantajoso, um modelo matemático foi criado em cooperação com a Professora Jessica Metcalf de Princeton. “As descobertas produzidas pela combinação de dados de diferentes espécies de insetos com e sem estágios de pupa e usando um modelo matemático indicam fortemente que a evolução completa dos insetos ocorreu porque esta é a única maneira de garantir um crescimento rápido, o que também é ecologicamente benéfico”, diz o primeiro autor do estudo, Dr. Christin Manthey, um biólogo evolucionista que agora trabalha no Instituto Max Planck de Ecologia Química em Jena, Alemanha.
“Há também outras hipóteses por aí que tentam explicar por que os insetos passam por metamorfose, mas elas ainda precisam ser investigadas”, diz o pesquisador principal Professor Jens Rolff, biólogo da Freie Universität Berlin. “À luz do importante papel que os insetos desempenham em nossos ecossistemas, bem como em nossa produção de alimentos, como polinizadores e herbívoros, esse aspecto fundamental de sua biologia é vital para entender melhor esses insetos.”
As palavras latinas veritas, justitia e libertas, que emolduram o selo da Freie Universität Berlin, representam os valores que definem o ethos acadêmico da Freie Universität desde sua fundação em dezembro de 1948.
