Esta pequena borboleta tem mais cromossomos do que qualquer animal na Terra

Embora geneticamente notável, a espécie está cada vez mais ameaçada pelas mudanças climáticas e pelo impacto humano.

Por Instituto Wellcome Trust Sanger com informações de Science Daily.

A borboleta Atlas Blue, também conhecida como Polyommatus atlantica, foi geneticamente confirmada como tendo o maior número de cromossomos entre todos os animais multicelulares do mundo.

Este inseto possui 229 pares de cromossomos, enquanto muitos de seus parentes próximos possuem apenas 23 ou 24 pares. Pesquisadores do Instituto Wellcome Sanger e do Instituto de Biologia Evolutiva (IBE: CSIC-UPF), em Barcelona, ​​revelaram que esses cromossomos foram fragmentados ao longo do tempo, em vez de duplicados.

O primeiro estudo genômico desta borboleta, publicado em 10 de setembro na Current Biology, permite que especialistas comecem a explorar as razões evolutivas por trás desse número extremo de cromossomos. Alterações cromossômicas também são observadas em células cancerígenas humanas e, portanto, compreender esse processo em diferentes espécies pode ajudar a subsidiar a pesquisa sobre o câncer.

Esta é a primeira vez que a borboleta Atlas Blue foi sequenciada. A partir disso, especialistas produziram um genoma de referência padrão-ouro para esta espécie, permitindo aos pesquisadores comparar este genoma extremo com o de outras borboletas e mariposas para entender melhor como as espécies se formam e mudam ao longo do tempo.

A evolução e o desenvolvimento de novas espécies ocorrem ao longo de milhões de anos, dificultando seu estudo prático. Em vez disso, especialistas podem usar o DNA de uma espécie e compará-lo com o de outras da mesma família para entender quais genes e características foram mantidos e quais foram perdidos, e então fazer suposições fundamentadas sobre o porquê.

Ter a história genética de uma espécie também nos permite entender como o próximo capítulo pode se desenrolar. Por exemplo, podemos entender como uma espécie responderia ao aumento da temperatura global e se possui genes ou mecanismos que a protegem. Isso poderia subsidiar esforços de conservação, bem como pesquisas para a produção de culturas mais resilientes.

A borboleta Atlas Blue é encontrada nas cadeias montanhosas do Marrocos e do nordeste da Argélia. Embora se suspeitasse que ela tivesse o maior número de pares de cromossomos no reino animal, esta é a primeira vez que especialistas sequenciaram o genoma da borboleta para confirmar. Para efeito de comparação, uma parente próxima amplamente encontrada no Reino Unido, a borboleta azul-comum, possui 24 cromossomos.

Acredita-se que alterações no número de cromossomos contribuam para o processo de formação de novas espécies e as ajudem a se adaptar ao ambiente. O grupo ao qual pertence a borboleta Atlas Blue contém muitas espécies intimamente relacionadas que evoluíram em um curto período de tempo.

Nesta nova pesquisa, a equipe descobriu que os cromossomos foram divididos em pontos onde o DNA é menos firmemente enrolado. Isso significa que havia aproximadamente a mesma quantidade de informação genética, mas ela estava agrupada em seções menores. Todos os cromossomos, exceto os sexuais, foram divididos, e os pesquisadores estimam que isso fez com que o número de cromossomos aumentasse de 24 para 229 ao longo de aproximadamente três milhões de anos — um período relativamente curto para os padrões evolutivos.

Geralmente, presume-se que esse tipo de alteração cromossômica extrema seja negativa; no entanto, a borboleta Atlas Blue evoluiu e sobreviveu por milhões de anos. Somente agora, devido às mudanças climáticas e aos impactos humanos no meio ambiente, como a destruição das florestas de cedros e o pastoreio excessivo, suas populações estão ameaçadas.

Esta pesquisa levanta múltiplas questões que agora podem ser abordadas no futuro. A divisão dos cromossomos pode contribuir para uma maior diversidade genética, permitindo a troca mais frequente de partes do genoma, ou trazer outros benefícios ainda desconhecidos. Embora isso possa ajudar as borboletas a se adaptarem rapidamente, espécies com muitos cromossomos também podem enfrentar desafios devido à complexidade adicional, tornando-as potencialmente mais vulneráveis ​​à extinção ao longo do tempo. Investigações e comparações adicionais com outras borboletas podem revelar se algum gene foi perdido ou preservado, fornecendo-nos mais informações sobre a biologia das borboletas, mas também uma compreensão mais profunda da evolução.

Rearranjos cromossômicos também ocorrem em cânceres humanos e, portanto, estudar esses processos no DNA da borboleta Atlas Blue pode levar a novos desenvolvimentos na saúde humana e destacar possíveis maneiras de reduzir ou interromper esse fenômeno em células cancerígenas.

O Dr. Roger Vila, autor sênior do Instituto de Biologia Evolutiva, afirmou: “A quebra de cromossomos já foi observada em outras espécies de borboletas, mas não nesse nível, sugerindo que há razões importantes para esse processo que agora podemos começar a explorar. Além disso, como os cromossomos guardam todos os segredos de uma espécie, investigar se essas mudanças impactam o comportamento de uma borboleta pode ajudar a formar um quadro completo de como e por que novas espécies surgem.”

A Dra. Charlotte Wright, primeira autora do Instituto Wellcome Sanger, afirmou: “Quando nos propusemos a começar a compreender a evolução das borboletas, sabíamos que precisávamos sequenciar a mais extrema e misteriosa borboleta Atlas Blue. Graças a Roger Vila, que já havia trabalhado com seu colega para encontrar e identificar essa borboleta elusiva, conseguimos sequenciar essa espécie, destacando a natureza colaborativa da ciência. Ao observarmos em detalhes como os cromossomos da borboleta Atlas Blue foram divididos ao longo do tempo em locais específicos, podemos começar a investigar quais benefícios isso pode ter, como isso afeta sua capacidade de adaptação ao ambiente e se há alguma lição que possamos aprender com seu DNA que possa auxiliar na conservação no futuro.”

O professor Mark Blaxter, autor sênior do Instituto Wellcome Sanger, afirmou: “Os genomas detêm a chave para a formação de uma criatura, mas também para onde ela pode ir no futuro. Para podermos contar a história do nosso planeta, precisamos conhecer a história de cada espécie e ver onde elas se sobrepõem e interagem entre si. Isso também nos permite aplicar os aprendizados de um genoma a outro. Por exemplo, o rearranjo de cromossomos também é observado em células cancerígenas humanas, e compreender esse processo na borboleta Atlas Blue pode ajudar a encontrar maneiras de limitar ou interromper esse processo em células cancerígenas no futuro.”

Esta pesquisa conta com financiamento da Wellcome. A lista completa de agradecimentos pode ser encontrada na publicação.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pelo Wellcome Trust Sanger Institute . Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e à extensão.

Referência do periódico :
Charlotte J. Wright, Dominic Absolon, Martin Gascoigne-Pees, Roger Vila, Mara K.N. Lawniczak, Mark Blaxter. Constraints on chromosome evolution revealed by the 229 chromosome pairs of the Atlas blue butterfly. Current Biology, 2025; DOI: 10.1016/j.cub.2025.08.032

---

---