Como os genes afinam as cores da boca-de-lobo para orientar as abelhas

Na natureza, as flores vivem de chamar a atenção. As pétalas da boca-de-lobo exibem manchas amarelas e magenta que indicam a uma abelha em voo o local exacto para pousar.

Uma equipa de biólogos demonstrou agora quanta precisão está por detrás de apenas uma dessas cores. O amarelo não é um simples toque de tinta: é um tom afinado ao detalhe, como se tivesse sido misturado com mão cuidadosa.

O estudo foi realizado pelo grupo do Professor Enrico Coen, no John Innes Centre (JIC).

A recolha de dados no terreno e a análise quantitativa contaram com a colaboração de parceiros do Institute of Science and Technology Austria (ISTA).

Dois tipos de boca-de-lobo

Nos Pirenéus, crescem lado a lado dois tipos da mesma boca-de-lobo. As suas cores parecem quase versões invertidas uma da outra.

Num dos tipos, a flor é amarela e apresenta um pequeno ponto magenta no local onde a abelha entra. No outro, a lógica troca-se: a flor é magenta e traz um pequeno ponto amarelo.

Para uma abelha, isto não é apenas estética. O amarelo e o magenta activam regiões distintas do olho do insecto, pelo que cada ponto funciona como um sinal de orientação bem marcado.

Em condições naturais, os dois tipos mantêm-se maioritariamente separados. Cada um ocupa a sua própria encosta, cruzando-se apenas numa faixa muito estreita.

Uma mancha que esbate

O amarelo não aparece distribuído de forma uniforme. É mais intenso no ponto de aterragem e vai perdendo força à medida que se aproxima da periferia da pétala.

Nas flores magenta, esse esbatimento acontece rapidamente, mantendo o amarelo reduzido a um ponto bem definido. Nas flores amarelas, o declive é mais lento e a cor espalha-se, cobrindo praticamente toda a pétala.

Porque é que este esbatimento é tão importante? Uma transição nítida impede que o amarelo “invada” o magenta e dilua a mensagem visual que a abelha interpreta.

Para a abelha, essa separação é crucial. Um ponto compacto e uma mancha ampla representam convites muito diferentes para pousar.

Cores desfocadas confundem as abelhas

Enganar-se aqui tem um custo real. Se o amarelo se espalhar para o magenta, ambas as cores ficam turvas e a abelha deixa de perceber com clareza onde deve ir.

E uma abelha indecisa é uma abelha que segue caminho. Para uma planta que depende da polinização para sobreviver, um sinal inequívoco vale muito.

Quando as cores se mantêm bem separadas e com contornos definidos, a flor torna-se fácil de “ler”. É essa legibilidade que faz uma abelha ocupada descer e aterrar.

Muitos genes moldam as cores da boca-de-lobo

Então, o que determina o formato desse esbatimento? Não é um único gene a agir isoladamente, mas sim um conjunto.

No total, sete genes repartem a responsabilidade pelas duas cores. Três estão associados ao magenta e quatro ao amarelo.

Um desses genes ligados ao amarelo tinha passado despercebido até agora. A equipa conseguiu finalmente identificá-lo e atribuiu-lhe o nome FLAVIA.

A razão de ter sido ignorado durante tanto tempo não é difícil de entender. O gene encontra-se numa região do genoma onde quase não ocorre recombinação, o que o manteve escondido durante anos.

Efeitos que se acumulam

A grande surpresa surgiu na forma como estes genes interagem. Os seus efeitos pequenos não se somam de maneira simples, como se fossem parcelas independentes.

Em vez disso, cada gene actua sobre a cor que os anteriores deixaram, construindo o resultado por camadas. Quando se empilham deste modo, vários ajustes suaves transformam-se num declive acentuado do amarelo.

É um processo semelhante a aplicar demãos finas de tinta: cada camada nova cobre menos superfície “em branco” do que a anterior, mas, ainda assim, sucessivas camadas leves acabam por produzir um tom profundo e homogéneo.

Alguns destes genes alteram a cor tão pouco que um ser humano mal daria por isso. No entanto, em conjunto, são eles que fazem grande parte do trabalho de modelação.

Uma zona natural de teste

Existe um local onde os dois tipos se encontram e os seus genes se misturam. Nessa zona, surgem flores com combinações invulgares, incluindo tons de laranja e branco.

Um jardineiro poderia achá-las atractivas, mas as abelhas não parecem concordar. Como os sinais cromáticos ficam desorganizados, essas misturas funcionam pior e não chegam a espalhar-se.

Essa pressão mantém a faixa de mistura estreita, com apenas cerca de 1 quilómetro de largura. Precisamente por ser tão limitada, a zona permitiu à equipa avaliar até que ponto a selecção natural sustenta cada gene.

Os genes que mais alteravam a cor eram os que ficavam mais “fixos” e restritos. Já os genes com efeitos mais subtis conseguiam dispersar-se um pouco para além da faixa.

As cores da boca-de-lobo evoluíram lentamente

Nada disto aconteceu de um dia para o outro. O contacto entre os dois tipos dura há pelo menos cem anos - e é provável que seja muito mais antigo.

Durante esse período, a selecção natural tem vindo a filtrar continuamente as variantes genéticas. O resultado é uma cor ajustada com tal precisão que a afinação quase nos passa despercebida.

Quando a sobrevivência está em jogo, pequenas vantagens acumulam-se. Um gene que ajude apenas um pouco pode, ao longo de muito tempo, acabar por prevalecer.

Porque é a abelha que decide

No fim, é a abelha quem julga. Aquilo que para nós parece apenas uma nuance ténue pode ser um sinal evidente para um insecto à procura de flores.

“Estudámos como se formam e se moldam padrões de cor fascinantes na natureza, os genes que produzem esses padrões e como a sua actuação conjunta foi sendo seleccionada ao longo do tempo evolutivo para favorecer a dança e a visita das abelhas”, afirmou o Dr. Desmond Bradley, autor principal do estudo.

“Em conjunto, estes quatro genes actuam para aperfeiçoar com precisão o gradiente do amarelo. Alguns genes têm efeitos muito subtis, mas cada um contribui para o padrão do gradiente que é monitorizado pela abelha.”

“Mesmo aqueles padrões que mal conseguíamos distinguir podem ser diferenciados pela abelha na zona híbrida.”

Para lá do canteiro de flores

Este tipo de padrão em gradiente aparece por todo o mundo vivo. Ajuda a definir as marcas nas asas das borboletas e participa até no desenho das fases iniciais de um ovo de mosca.

Durante muito tempo, não se percebeu como é que a natureza conseguia afinar estes padrões com tamanha delicadeza. Esta flor aponta para uma explicação que provavelmente se aplica a muitos outros casos: muitos genes, cada um a acrescentar um pequeno empurrão.

A ideia sugere um método a que a natureza recorre repetidamente. Padrões grandes e acabados podem emergir de uma multidão de passos pequenos e separados.