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P>Embora seja comum que os peixes machos desempenhem o papel parental dominante, a gravidez masculina é um processo complexo e único na família dos peixes Syngnathidae, que inclui os peixes canos, os cavalos marinhos e os dragões marinhos. Texas A&M University evolutionary biology researcher Adam Jones and colleagues in his lab are studying the effects of male pregnancy on sex roles and sexual selection of mates and are trying to understand how the novel body structures necessary for male pregnancy evolved. Ao fazer isso, os pesquisadores esperam obter uma melhor compreensão dos mecanismos evolutivos responsáveis pelas mudanças na estrutura dos organismos ao longo do tempo.

“Estamos usando cavalos marinhos e seus parentes para abordar uma das mais excitantes áreas de pesquisa da moderna biologia evolutiva: a origem de traços complexos”, disse Jones. “A bolsa de criação nos cavalos marinhos machos e nos peixe-tubo onde as fêmeas depositam os ovos durante o acasalamento é uma característica nova que teve um enorme impacto na biologia da espécie porque a capacidade dos machos de engravidar mudou completamente a dinâmica do acasalamento”.

Quando os cavalos marinhos acasalam, a fêmea insere o seu ovipositor na bolsa de criação do macho (uma estrutura externa que cresce no corpo do macho) e deposita os seus ovos não fertilizados na bolsa. O macho liberta então o esperma na bolsa para fertilizar os óvulos. “Não seria tão interessante se a bolsa de criação fosse apenas um retalho de pele onde as fêmeas colocassem ovos de peixe normais e estes se desenvolvessem no saco em vez de no fundo do mar”, disse Jones. “Mas a gravidez masculina em algumas espécies de cavalos marinhos e peixe-tubo é fisiologicamente muito mais complexa do que isso”

Após a fêmea depositar os seus ovos não fertilizados no macho, a casca exterior dos ovos quebra-se, e o tecido do macho cresce à volta dos ovos na bolsa. Após a fertilização dos óvulos, o macho controla de perto o ambiente pré-natal dos embriões em sua bolsa. O macho mantém o sangue fluindo ao redor dos embriões, controla as concentrações de sal na bolsa e fornece oxigênio e nutrição aos filhotes em desenvolvimento através de uma estrutura semelhante à placenta até o nascimento.

Gravidez masculina tem implicações interessantes para os papéis sexuais no acasalamento, Jones explicou, porque na maioria das espécies, os machos competem pelo acesso às fêmeas, de modo que você geralmente vê a evolução dos traços sexuais secundários nos machos (por exemplo, a cauda de um pavão ou chifres em veados). Mas em algumas espécies de peixe-tubo, os papéis sexuais são invertidos porque os machos engravidam e há um espaço limitado para a bolsa de criação. Assim, as fêmeas competem pelo acesso aos machos disponíveis, e assim os traços sexuais secundários (como a ornamentação de cores brilhantes) evoluem nas fêmeas de pipefish em vez dos machos.

“Do ponto de vista da pesquisa, é interessante porque não há muitas espécies em que há uma inversão dos papéis sexuais”, disse Jones. “É uma oportunidade única para estudar a selecção sexual neste contexto inverso”

Para estudar o comportamento de acasalamento dos cavalos-marinhos e dos peixe-tubo, o laboratório de Jones usa marcadores moleculares para a análise forense da maternidade para descobrir a mãe da descendência de um macho. O laboratório descobriu que o peixe-tubo do Golfo acasala de acordo com o sistema “clássico de poliandria”, onde cada macho recebe ovos de uma única fêmea por gravidez, mas as fêmeas podem acasalar com vários machos. Como as fêmeas atractivas podem acasalar várias vezes, este sistema resulta numa competição muito forte na selecção sexual, e as fêmeas de gulf pipefish têm desenvolvido fortes traços sexuais secundários, disse Jones.

Cavalos marinhos, no entanto, são monogâmicos dentro de uma época de reprodução, e cada cavalo marinho só acasala com um outro cavalo marinho. Neste sistema, se existem relações sexuais iguais, não há tanta competição entre as fêmeas porque há companheiros suficientes para todos, explicou Jones. Assim os cavalos marinhos não evoluíram os fortes traços sexuais secundários que os peixe-tubo têm.

Gravidez masculina também resulta numa inversão de comportamentos relacionados com o sexo, disse Jones. “As fêmeas apresentam um comportamento competitivo que normalmente é um atributo do tipo masculino, e os machos acabam por ser exigentes, o que normalmente é um atributo mais do tipo feminino”, disse ele. Seu laboratório estuda os passos evolutivos que levam a essa inversão de comportamento e o papel que os hormônios desempenham na mudança.

O laboratório de Jones também estuda como a bolsa de criação evoluiu pela primeira vez em cavalos-marinhos e peixe-tubo. “Uma grande questão em biologia evolutiva é como uma nova estrutura consegue todos os genes e partes necessárias para funcionar”, disse Jones. “Então estamos tentando entender como a bolsa de criação e os genes necessários para a gravidez masculina surgiram ao longo do tempo evolutivo”

Uma das coisas interessantes sobre a bolsa de criação é que ela parece ter evoluído independentemente várias vezes. Existem duas linhagens principais de cavalos marinhos e de tubarões — tronco-coração e cauda-coração — e a estrutura da bolsa de criação evoluiu independentemente em cada um destes grupos, disse Jones.

Uma outra área que o laboratório de Jones está a pesquisar são os passos evolutivos que levaram à forma geral única dos cavalos marinhos. “Como se passa de ser apenas um peixe de aspecto regular para ser algo realmente invulgar como um cavalo-marinho?” Jones disse. “Há muitos passos evolutivos envolvidos nisso.”

Jones explicou que o primeiro passo no processo evolutivo foi o alongamento do corpo do peixe, que o laboratório está estudando atualmente. O passo seguinte foi a adição de outras características estruturais únicas que os cavalos marinhos possuem, tais como a curvatura dos peixes na sua forma única. A cabeça de um cavalo-marinho é invulgar porque ao contrário da maioria dos peixes, a cabeça de um cavalo-marinho está num ângulo de 90 graus em relação ao seu corpo, explicou Jones. Os cavalos marinhos também têm uma cauda preênsil, o que significa que, ao contrário da maioria dos peixes, eles podem usar sua cauda para agarrar as coisas.

“Estas são todas mudanças interessantes, e estamos interessados em estudar como surgiram estes novos traços e os passos evolutivos que levaram a eles”, disse Jones. “Em última análise, esperamos obter insights mais profundos sobre alguns dos mecanismos evolutivos responsáveis pelas incríveis mudanças na estrutura dos organismos que ocorreram durante a história da vida na Terra”.