Cientistas descobrem interferência sociosexual no ritmo circadiano

Na complexa rede de interações biológicas que define o ritmo da natureza, pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisa para Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente (INRAE), na França, trazem à luz descoberta sobre como as interações sociosexuais podem influenciar profundamente o ritmo circadiano em animais. Isso abre caminho para novas estratégias no controle de pragas agrícolas e avanços na compreensão dos mecanismos biológicos subjacentes.

O estudo focou em Spodoptera littoralis, um inseto solitário por natureza, mas cujas interações sociosexuais desempenham um papel crucial em sua reprodução. Esse inseto é conhecido por ser uma praga agrícola significativa, com suas larvas atacando culturas de milho e leguminosas. O intrigante é que os machos, que vivem apenas de 7 a 8 dias, dedicam-se inteiramente à procriação, fazendo das interações com as fêmeas uma prioridade absoluta.

Pesquisadores observaram que, na presença de fêmeas, o ritmo circadiano dos machos de S. littoralis é alterado de maneira significativa. As fêmeas podem modular à distância o ritmo circadiano dos machos por meio de feromônios, especificamente o composto (Z,E)-9,11-tetradecadienil acetato (Z9E11-14Ac), garantindo que ambos os sexos estejam em sincronia durante o período de acasalamento. Conforme os pesquisadores, a descoberta é pioneira, marcando a primeira vez que uma interação sociosexual foi mostrada para afetar o relógio circadiano em uma espécie solitária, superando até mesmo a influência da luz no processo.

A aplicabilidade dessas descobertas na prática de biocontrole é particularmente promissora. Os pesquisadores estão explorando maneiras de utilizar a modulação do ritmo circadiano dos machos para desincronizar os ciclos reprodutivos dos sexos, interferindo no encontro entre machos e fêmeas e, consequentemente, na reprodução da praga. Tal abordagem poderia oferecer uma estratégia de controle de pragas mais sustentável e menos dependente de pesticidas químicos.

O artigo publicado pelos pesquisadores tem o seguinte resumo:

"Para extrair qualquer benefício adaptativo, o relógio circadiano precisa estar sincronizado com os ciclos dia-noite de 24 horas. Investigamos se é uma propriedade geral do relógio circadiano do cérebro reconhecer as interações sociais como geradoras externas de tempo. As interações sociossexuais com o sexo oposto são universais, prevalecendo até mesmo na vida de animais solitários.

A vida adulta solitária da mariposa Spodoptera littoralis é singularmente dedicada ao sexo, oferecendo um contexto ideal para explorar o impacto dos sinais sociossexuais na cronometragem circadiana. Identificamos pistas olfativas específicas responsáveis pelo arrastamento social, revelando uma influência surpreendentemente forte de interações sociossexuais remotas mediadas por feromônios nos ritmos circadianos. Os ritmos de corrida livre dos machos são induzidos e sincronizados pelo feromônio sexual que a fêmea libera de forma rítmica, destacando uma relação hierárquica entre os osciladores circadianos femininos e masculinos. Mesmo um único pulso do feromônio sexual alterou a expressão do gene do relógio no cérebro masculino, superando o efeito da luz no relógio.

Nossa descoberta de um impacto duradouro e dependente do dia do feromônio na eficácia do namoro dos machos indica que o tempo circadiano nas mariposas é uma característica da seleção sexual. Identificamos componentes específicos da mistura de feromônios sexuais que não possuem propriedade de atração de parceiros, mas têm efeitos circadianos poderosos, fornecendo justificativa para sua retenção contínua pela fêmea. Mostramos que tais voláteis, quando compartilhados entre espécies de mariposas simpátricas, podem desencadear a sincronização comunal. Nossos resultados sugerem que o feromônio sexual liberado pelas mariposas fêmeas acompanha o ritmo de atividade comportamental dos machos para garantir o sincronismo do acasalamento."

Mais informações em doi.org/10.1016/j.cub.2024.02.042