Diversificação das Dietas dos Cupins: Como Modificações Genômicas Tornaram Isso Possível

O Estudo Revolucionário sobre o Genoma dos Cupins

Os cupins, insetos sociais fascinantes, possuem a capacidade de habitar ambientes variados, desde troncos de árvores até o subsolo. Isso é evidenciado pelo maior sequenciamento de genomas desses insetos, que analisou 47 espécies e teve seus primeiros resultados publicados na revista Nature Communications.

Expansão Genômica de Cupins

Pesquisas indicam que a expansão dos genomas ocorreu antes da divisão entre os cupins que se alimentam de madeira e os que se alimentam do solo. A adição de novos genes e elementos transponíveis — sequências de DNA que mudam de posição no genoma — possibilitou a diversidade alimentar entre os cupins.

Ives Haifig, professor do Centro de Ciências Naturais e Humanas da Universidade Federal do ABC (CCNH-UFABC) e coautor do estudo, destaca: “A divergência evolutiva ocorreu antes da ecológica. Quando começaram a explorar os ambientes, os cupins tinham um arcabouço genético amplo, com muitos genes responsáveis pela digestão de carboidratos complexos, como celulose e hemicelulose”.

Implicações Biotecnológicas dos Cupins

A habilidade dos cupins de digerir celulose, hemicelulose e lignina torna esses insetos de grande interesse biotecnológico. Futuras pesquisas podem trazer aplicações na produção de biocombustíveis e outros bioprodutos.

O estudo, que é o primeiro de uma série sobre o genoma dos cupins, visa fornecer ferramentas para análises mais profundas. As próximas investigações examinarão a relação entre o genoma e aspectos como comportamento social e imunidade.

Um Novo Olhar sobre a Evolução dos Cupins

Anteriormente, existiam genomas baseados em sequências curtas de nove espécies de cupins. Agora, o sequenciamento abrange 45 espécies, representando cerca de 80% da diversidade atual das famílias de cupins, que totalizam aproximadamente 3.000 espécies. Além disso, foram incluídas duas espécies de baratas, os parentes mais próximos dos cupins.

Ferramentas para Futuras Investigações

Haifig ressalta que o genoma não determina funções específicas dos genes, mas apresenta o potencial genético. Para entender as funções, são necessários estudos de transcriptômica e experimentos funcionais. “Antes, tínhamos uma ou duas ferramentas; agora, temos uma caixa completa”, completa o pesquisador.

Nos últimos anos, o grupo de Haifig tem focado na imunidade social dos cupins, habilidade que permite a proteção das colônias contra patógenos, um traço compartilhado também por formigas.

O Genoma da Anoplotermes pacificus

Uma das espécies analisadas é a Anoplotermes pacificus, que não apresenta a casta de soldados, conhecida por sua defesa da colônia. “Os dados genômicos indicam o potencial, enquanto nossos experimentos revelam o que realmente ocorre”, explica Haifig.

Conclusão: Uma Nova Era de Pesquisas

Os cupins estão presentes no registro fóssil desde o Cretáceo Inferior, com cerca de 130 milhões de anos. A maior diversidade é encontrada na família Termitidae, que surgiu no Eoceno, há aproximadamente 50 milhões de anos. Essa família representa cerca de 80% das espécies atuais de cupins, sendo o foco da maioria das pesquisas.

Ao demonstrar que a expansão do genoma precedeu a diversificação dos hábitos alimentares, este estudo transforma a compreensão da evolução dos cupins. Mais que uma resposta, inaugura uma nova fase de investigação sobre esses insetos, com promissoras repercussões no estudo de comportamento social, imunidade e adaptações ecológicas.

O artigo completo intitulado "Unravelling the evolution of wood-feeding in termites with 47 high-resolution genome assemblies" pode ser acessado em: Nature Communications.

Informações da Agência FAPESP