Três tubarões-cabeça-de-cabeça fêmeas compartilharam um tanque no Zoológico Henry Doorly em Omaha, Nebraska, sem nenhum macho de sua espécie no local por cerca de três anos. Então uma delas deu à luz.
Os testes genéticos desse filhote, relatados por Demian Chapman e cinco co-autores na revista Biology Letters da Royal Society em agosto de 2007, revelaram que ele era homozigoto em todos os locus de microssatélites examinados, não carregando nenhum alelo que pudesse ter vindo de qualquer outro lugar além de sua mãe. O papel, Nascimento virgem em um tubarão-martelofoi a primeira confirmação genética de partenogênese em qualquer peixe cartilaginoso. Outro caso confirmado ocorreu em 2008, num tubarão de pontas negras, publicado por Chapman, Beth Firchau e Mahmood Shivji no Journal of Fish Biology.
Antes disso, nascimentos deste tipo tinham uma explicação padrão e defensável.
O que a genética descartou
As fêmeas dos tubarões armazenam esperma. Eles armazenam bem e por muito tempo. No trabalho do tubarão-bambu de manchas brancas publicado por Jennifer Wyffels e colegas na Scientific Reports em 13 de maio de 2021, uma única inseminação artificial produziu ovos férteis durante até 121 dias depois, perto de quatro meses de armazenamento viável dentro do trato reprodutivo feminino. Durações mais longas foram registradas em outros lugares, incluindo 45 meses no tubarão bambu de faixa marrom. Os tratadores que viram uma fêmea solitária dar à luz tinham motivos razoáveis para relembrar a temporada anterior.
A homozigose é o que separa as duas contas. Um filhote concebido a partir de esperma armazenado herda alelos de um pai, e estes aparecem como diferenças entre as duas cópias de cada gene. Um filhote que se desenvolve sem fertilização não tem outro lugar de onde tirar proveito. Quando cada marcador testado retorna duas cópias idênticas, a hipótese do esperma armazenado falha.
Por que os filhotes não são cópias de suas mães
O mecanismo geralmente proposto para os tubarões é a automixia, na maioria das vezes a fusão terminal, na qual um óvulo não fertilizado é unido por uma célula geneticamente relacionada formada durante a mesma divisão. Cada gene no animal resultante remonta à mãe. Ela não está, entretanto, duplicada nele. Sua própria heterozigosidade entra em colapso em uma única etapa, e a prole acaba carregando cópias idênticas em loci onde ela possuía duas versões diferentes.
A duplicação dessa tendência é a principal explicação para a fraca sobrevivência registada nestes nascimentos, uma vez que as variantes recessivas que uma herança biparental mascararia ficam expostas. Continua sendo uma inferência e não uma causa demonstrada. O que os registros mostram claramente é o desgaste. No caso do tubarão-zebra descrito abaixo, a temporada de 2014 a 2015 produziu embriões vivos em seis dos 47 ovos, e todos os seis morreram entre 35 e 94 dias de incubação.
O tubarão que mudou
A equipe de Christine Dudgeon da Universidade de Queensland e do Reef HQ Aquarium, escrevendo em Relatórios Científicos em janeiro de 2017documentou o exemplo mais claro de uma estratégia de mudança individual. Uma fêmea de tubarão-zebra retirada da natureza em 1999 acasalou-se com sucesso com um macho no Reef HQ Aquarium em Townsville a partir de 2006 e pôs ovos viáveis todos os anos a partir de 2008. Ele foi removido permanentemente após o acasalamento em 2012. A prole desse encontro final se seguiu, ela pulou a próxima temporada inteiramente, retomou a postura em 2014 e chocou três juvenis entre fevereiro e abril de 2016. Genotipagem em nove microssatélites informativos loci classificou esses filhotes como partenogenéticos, o que coloca toda a mudança dentro de uma janela de dois anos.
Sua filha, nascida em 2009 e transferida para o mesmo aquário, começou a se reproduzir assexuadamente no segundo ano de maturidade, nunca tendo sido alojada com um macho maduro.
A equipe de Dudgeon leu a remoção do companheiro como o gatilho mais provável, mas observou que não pode descartar a passagem de sinais entre mãe e filha. Eles também são explícitos sobre os limites da evidência genética: a homozigosidade elevada ajusta-se à fusão terminal, mas a duplicação gamética e o desenvolvimento de um óvulo haplóide não fertilizado produzem uma assinatura semelhante e não podem ser excluídos dos dados de microssatélites.
Um conjunto de casos selvagens
Tudo o que foi dito acima aconteceu no âmbito do cuidado gerenciado, que é onde o fenômeno é mais fácil de observar e mais difícil de generalizar. Em junho de 2015, Andrew Fields, Kevin Feldheim, Gregg Poulakis e Demian Chapman relatado em Biologia Atual que a impressão digital rotineira do DNA de peixes-serra de dentes pequenos criticamente ameaçados nos estuários da Flórida revelou sete indivíduos imaturos cujos genótipos se ajustavam à partenogênese, cerca de três por cento dos peixes amostrados. Eles viviam ao lado de peixes-serra produzidos sexualmente e foram marcados e soltos.
Uma população bastante esgotada, na leitura proposta pela equipe, torna difícil encontrar um companheiro. Isso se ajusta aos dados sem ser estabelecido por eles.
O que o tubarão de bambu conta complica
O mesmo papel de tubarão de bambu que o armazenamento medido de esperma também fez o trabalho de contagem que ninguém mais fez. Durante 105 dias consecutivos, todos os 1.053 ovos postos em um habitat contendo 48 fêmeas e nenhum macho foram incubados e monitorados. Cinco dos 28 ovos férteis eclodiram. Os partenotes confirmados representaram 1,1 por cento dos ovos postos, aumentando para um máximo de 2,5 por cento se cada embrião que não pôde ser genotipado for assumido como sendo um, e pelo menos quatro das 48 fêmeas estivessem envolvidas.
Duas das vinte fêmeas inseminadas artificialmente colocaram ninhadas contendo filhotes assexuados e fertilizados sexualmente, com 10, 80 e 83 dias de intervalo. Os autores registram isso como a primeira ocorrência de ambos os modos dentro de um único ciclo reprodutivo em qualquer peixe.
Uma taxa de base de um a dois por cento, em animais que também se reproduzem normalmente, não se enquadra na descrição da partenogénese como uma medida de emergência. Giuseppe Esposito e colegas, cujos Artigo de julho de 2024 na Scientific Reports relataram o primeiro caso no ameaçado tubarão-liso-comum, observe que o fenômeno em elasmobrânquios foi documentado principalmente em cativeiro. Se o isolamento causa estes nascimentos ou apenas os torna visíveis, não está resolvido. As fêmeas do tubarão-bambu foram alojadas sem machos, de modo que o estudo não consegue separar uma taxa de referência de um efeito de isolamento, e os seus autores dizem isso.
Para quem dirige um programa de melhoramento genético, a consequência é concreta. A prole produzida assexuadamente não acrescenta nenhum novo material genético, portanto, um livro genealógico que pressupõe dois pais por trás de cada filhote registrará mais diversidade do que os tanques realmente contêm.
O que permanece desconhecido é se esses animais se reproduzem. Os tubarões-bambu partenogenéticos de manchas brancas sobreviveram durante anos, e uma segunda geração foi documentada pelo grupo de Nicolas Straube em 2016, mas nenhum partenote selvagem foi seguido até a idade adulta reprodutiva. Os peixes-serra liberados na Flórida são o teste óbvio, e o método de triagem que a equipe publicou para bancos de dados de microssatélites continua sendo a maneira mais barata de descobrir o quão comum isso é.
