Como os caramujos-maçã usaram um gene viral (PV1) para pôr ovos fora d’água

Caramujos de água doce, em geral, passam a vida inteira submersos - e os seus ovos também.

Os embriões se desenvolvem entre plantas e rochas debaixo d’água, protegidos do ambiente seco do lado de fora. Ainda assim, algumas espécies fogem desse padrão.

Em vez de manter a postura no fundo, elas saem da água para depositar os ovos em agrupamentos expostos, fixados em caules, paredes e outras superfícies. Um novo estudo relaciona essa capacidade a mudanças genéticas escondidas no DNA.

Ovos acima da água

Os protagonistas são os caramujos-maçã, animais de água doce presentes nas Américas, na África e na Ásia. Em várias espécies, ocorre um comportamento incomum para organismos aquáticos.

Elas colam os ovos em plantas e rochas acima da linha d’água, deixando as massas de ovos secarem ao ar livre.

Um grupo liderado pelo professor Jack Chi-Ho Ip, biólogo evolutivo da Lingnan University, em Hong Kong, buscou entender como essa “fuga” se tornou possível.

Para isso, os pesquisadores compararam o DNA de diferentes espécies de caramujos-maçã com o de parentes próximos que ainda põem ovos submersos. O resultado aponta para algo que antecede o próprio hábito de oviposição em terra.

Um gene que hoje ajuda esses ovos a resistirem no ar parece ter entrado por acaso em um ancestral antigo, centenas de milhões de anos atrás.

Dois caminhos rumo à terra

Há muito tempo, a família dos caramujos-maçã se dividiu em dois grandes ramos. Um se estabeleceu pela Ásia e pela África, enquanto o outro se espalhou pelas Américas.

Essa separação ocorreu quando o supercontinente Gondwana se fragmentou, há cerca de 128 milhões de anos.

A partir daí, os dois grupos seguiram trajetórias evolutivas em continentes diferentes por mais de 100 milhões de anos, sem voltarem a se encontrar. Ainda assim, ambos chegaram ao mesmo “truque”.

Cada ramo, de forma independente, abandonou a postura de ovos debaixo d’água e passou a erguer as massas para fora, convergindo para a mesma solução apesar de milhões de anos de isolamento.

Um vírus deixado para trás

A pista estava no fluido que preenche cada ovo. A maior parte desse líquido é composta por uma única proteína, chamada PV1, que representa mais de 80 por cento das proteínas presentes nos ovos das espécies que põem em terra.

Quando a equipe investigou a origem da PV1, o caminho levou a um lugar inesperado - e não a outros caramujos.

Ao usar programas que comparam formas e sequências de proteínas, as correspondências mais próximas de PV1 apareceram em proteínas de vírus, incluindo um que infecta aves.

Em uma árvore genealógica de genes relacionados, a PV1 dos caramujos surgiu no meio dos vírus, distante de qualquer outro animal.

Um padrão evidente

O padrão indica com força que o gene passou de um vírus para um caramujo-maçã ancestral e permaneceu ali, sendo copiado geração após geração.

Apesar de décadas de estudos sobre essa proteína dos ovos, ninguém havia identificado sua origem evolutiva. Só agora ela foi ligada a um vírus antigo.

A equipe estima que a primeira infecção tenha atingido um ancestral comum há cerca de 145 milhões de anos, ainda no Jurássico.

Proteínas que combatem o ressecamento

“Pegar emprestado” um gene é apenas o começo. Para que os ovos sobrevivam ao ar livre, a proteína precisaria assumir funções novas: reter umidade e suportar a luz solar que queimaria um ovo comum.

Nos caramujos que fazem postura fora d’água, a PV1 teria se transformado discretamente. A proteína passou a reunir muito mais partes que repelem água - aproximadamente o dobro do observado em parentes que põem ovos submersos.

Isso ajuda os ovos a manterem a umidade e a resistirem à luz solar intensa. A PV1 também está entre as proteínas mais resistentes já conhecidas.

A mesma proteína ainda se liga aos pigmentos laranja-avermelhados responsáveis pelo aspecto chamativo, quase de “doce”, das massas de ovos.

Esse tom funciona como sinal de alerta: comunica a aves e insetos famintos que a postura é tóxica e não compensa tentar comer.

Uma praga que vale conter

Um desses caramujos virou um problema mundial. O caramujo-maçã-do-canal, Pomacea canaliculata, foi enviado para fora da América do Sul como alimento.

Depois, tornou-se uma das piores espécies invasoras do planeta, devorando plantações de arroz e canteiros de hortaliças onde quer que se estabeleça.

Controlar suas populações é extremamente difícil. Uma única fêmea pode colocar até 500 ovos em uma semana.

Quase nada na natureza mexe nessas massas, como já indicaram pesquisas separadas sobre suas defesas químicas.

Uma praga altamente invasora

Sem controle, o caramujo desloca espécies nativas e degrada áreas úmidas essenciais para aves e anfíbios.

Ele também pode carregar um parasita capaz de provocar uma infecção cerebral perigosa em pessoas que consomem os caramujos malcozidos.

Entender de onde vem a PV1 abre uma possibilidade de resposta. Como a proteína mantém os ovos viáveis fora da água, bloqueá-la poderia interromper a reprodução sem recorrer a pesticidas que contaminam áreas alagadas.

O caramujo ainda conta com uma defesa de reserva: uma toxina chamada PV2 que perfura as células de predadores, conforme descreve um artigo.

Um presente viral

Por muito tempo, a grande questão foi como um animal aquático teria conseguido passar a pôr ovos no ar.

Parte da explicação parece estar em um gene que o caramujo não desenvolveu por conta própria. As evidências apontam que ele foi herdado de um vírus ainda na era dos dinossauros.

Duas linhagens de caramujos, separadas por oceanos e por mais de 100 milhões de anos, teriam recorrido ao mesmo gene “emprestado” para levar seus ovos para o ambiente seco.

O trabalho ajuda a esclarecer uma das mudanças evolutivas centrais na história do grupo. A descoberta também oferece aos cientistas uma nova forma de enfrentar uma das pragas mais destrutivas do planeta.

Além disso, dá uma visão mais nítida de como genes adquiridos podem impulsionar grandes saltos evolutivos - sugerindo que um vírus ajudou a escrever a saída do caramujo da água.