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Na natureza, espécies que cooperam podem vencer trapaceiras

Em uma pesquisa feita com leveduras, cientistas provaram que evolução pode levar variedades cooperativas a vencer as trapaceiras

A cooperação e a trapaça não são fenômenos exclusivamente humanos. Existem diversas espécies na natureza que se dispõem a produzir bens comuns, que poderão ser usados por todos – são as cooperadoras. É o caso de animais que soltam um grito de alerta para avisar da presença de predadores, mesmo que isso revele sua localização para o inimigo, ou de bactérias que produzem compostos químicos que serão usados como nutrientes para outros seres. Mas também existem trapaceiros, que usam desses bens comuns produzidos por outros seres sem dar nada em troca.

CONHEÇA A PESQUISA

Título original: Adaptation to a new environment allows cooperators to purge cheaters stochastically

Onde foi divulgada: revista PNAS

Quem fez: Adam James Waite e Wenying Shou

Instituição: Universidade de Washington

Dados de amostragem: Culturas com três tipos de leveduras diferentes. Duas delas atuavam em cooperação, enquanto a outra usava de nutrientes produzidos por elas sem dar nada em troca

Resultado: A pesquisa mostrou que apesar de uma vantagem inicial, nem sempre os trapaceiros ganhavam. Em alguns casos, a evolução fazia com que os cooperativos se adaptassem e os expulsassem da cultura. Nesse caso, eles viviam por muito tempo. No caso em que os trapaceiros venciam, a cultura era extinta rapidamente.

A presença dos trapaceiros representa um problema para todo o ambiente à sua volta. Uma vez que consomem o que é de todos sem produzir nada em troca, eles tendem a se reproduzir mais rápido e, no final, exaurir todo o ambiente, levando à extinção. Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um sistema com leveduras (fungos unicelulares) para simular a batalha entre cooperadores e trapaceiros, a fim de descobrir quais estratégias poderiam impedir que estes levassem todo o sistema à ruína.

Para a surpresa dos pesquisadores, eles não precisaram pôr nenhuma estratégia em prática. Em boa parte das culturas de leveduras, os cooperadores ganharam a batalha naturalmente. Em uma pesquisa publicada na edição desta semana do periódico científico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), os pesquisadores mostraram que apesar de os trapaceiros abrirem uma vantagem inicial, em alguns casos a evolução cuidou de selecionar os melhores cooperadores, que foram capazes de dominar a cultura.

Corrida evolutiva – Em sua pesquisa, os cientistas usaram um tipo de levedura conhecida como Saccharomyces cerevisiae, também usada na fabricação da cerveja. A partir dessa espécie, produziram dois tipos de leveduras cooperativas. A primeira, vermelha, produzia uma substância chamada adenina e necessitava de outra substância chamada lisina para viver. Já a outra levedura, amarela, precisava da adenina e produzia a lisina. Era um sistema cooperativo perfeito, que permitia a sobrevivência de ambas em um ambiente onde originalmente não havia nenhuma das duas substâncias químicas.

A fim de atrapalhar esse equilíbrio, os pesquisadores adicionaram uma levedura azul à mistura, que consumia a lisina do ambiente, mas não produzia nenhum outro nutriente. A previsão dos cientistas era de que de que a variedade azul fosse crescer de modo rápido e levar o sistema cooperativo à destruição. No entanto, as diversas populações de leveduras, que foram criadas de modo totalmente igual, evoluíram de modos diferentes. Em uma parte, os trapaceiros venceram. Em outra, as cooperadoras conseguiram expulsá-los das culturas.

Segundo os pesquisadores, dentro de cada uma das culturas aconteceu uma espécie de corrida adaptativa, na qual cooperadores e os trapaceiros ganharam mutações para garantir sua sobrevivência. Nos casos onde cooperadores ganharam, suas mutações tiveram que, além de superar a desvantagem inicial, torná-los mais adaptados que os trapaceiros. Nesses casos, a cultura conseguiu sobreviver por muito tempo e a tragédia foi evitada. Já no caso onde as mutações favoreceram os trapaceiros, a morte dos cooperadores levou à completa extinção do sistema.