No reino animal, a separação dos sexos geralmente se baseia em cromossomos sexuais que evoluíram há muito tempo. Mas nas plantas, a situação é mais complexa. Embora a maioria das plantas possua flores bissexuais, com anatomia masculina e feminina, cerca de 10% das espécies vegetais apresentam flores unissexuais, estritamente masculinas ou femininas. Nesses casos, as flores de ambos os sexos podem estar presentes em uma única planta (monoecia; milho, pepino) ou podem crescer em indivíduos diferentes (dioecia; aspargo, espinafre).
Ainda mais raras, representando menos de 100 espécies de angiospermas dióicas em 30 gêneros, as plantas dependem de cromossomos sexuais para determinar a anatomia masculina e feminina. Esses cromossomos sexuais contêm genes essenciais envolvidos no desenvolvimento sexual das flores. E, assim como nos animais, a recombinação entre os cromossomos masculinos e femininos é suprimida.
A família das palmeiras (Arecaceae) é particularmente interessante nesse aspecto – cerca de 80% das espécies de palmeiras possuem flores unissexuais, em comparação com apenas 10% das espécies de todas as angiospermas. Aproximadamente metade dessas espécies são monóicas, 30% são dióicas e o restante apresenta variações intermediárias ou outras, incluindo cromossomos sexuais. Por essa razão, um novo estudo em Annals of Botany utilizou duas espécies de palmeiras distantemente relacionadas como sistema modelo para elucidar o desenvolvimento da unissexualidade em plantas.
“Como os genes determinantes do sexo podem dar origem ao início e à extensão de regiões não recombinantes típicas dos cromossomos sexuais permanece uma questão em aberto”, escrevem Tessarotto et al.
Uma das espécies conhecidas por possuir cromossomos sexuais é a tamareira (Phoenix dactyliferaTessarotto et al. perguntaram se as sequências de DNA da tamareira poderiam ser usadas para identificar outras espécies de palmeiras com cromossomos sexuais e descobriram que sim. Eles encontraram cromossomos sexuais na palmeira-de-dorso-branco (Kerriodoxa elegans), um parente distante da tamareira. A palmeira de dorso branco representa, portanto, uma nova adição a essa rara forma de determinação sexual e um exemplo fascinante de evolução convergente.
“Mostramos que K. elegans [palmeira de dorso branco] e P. dactylifera “As tamareiras, duas espécies de palmeiras que divergiram há aproximadamente 66 milhões de anos, têm regiões semelhantes ligadas ao sexo no cromossomo XY”, escrevem Tessarotto et al. “Essa evolução convergente parece ser única entre os cromossomos sexuais de plantas conhecidos.”
Para determinar se a palmeira-de-dorso-branco possui cromossomos sexuais, Tessarotto et al. extraíram DNA das folhas de plantas masculinas e femininas de ambas as espécies, tamareira e palmeira-de-dorso-branco. O DNA foi sequenciado e comparado com conjuntos de dados públicos de palmeiras masculinas e femininas para identificar os genes ligados ao sexo.
Ao comparar o DNA das espécies de palmeiras, Tessarotto et al. conseguiram concluir que os cromossomos sexuais de ambas as espécies evoluíram independentemente entre 10 e 40 milhões de anos atrás, em um caso de evolução convergente que cooptou a mesma região do DNA.
“Nossos resultados levantam a questão de se a região que identificamos em P. dactylifera e K. elegans “Poderia ter dado origem aos cromossomos sexuais em outras espécies de palmeiras”, escrevem Tessarotto et al. “Parece altamente improvável que uma única região de 3 Mb [de DNA] tenha desenvolvido supressão de recombinação duas vezes por mero acaso.”
A capacidade de identificar genes relacionados ao sexo tem implicações agronômicas.
“Dada a importância de várias espécies de palmeiras como culturas vitais, onde apenas as fêmeas produzem frutos e sementes, esses genes poderiam ser usados para desenvolver marcadores genéticos de sexo que permitam a seleção precoce de plantas femininas com alto valor agregado, evitando assim ter que esperar até que o fenótipo sexual se torne aparente, o que pode levar até 15 anos”, escrevem Tessarotto et al.
Os marcadores genéticos de sexo também permitiriam um melhoramento mais rápido de variedades de tâmaras resistentes às mudanças climáticas e a outros fatores ambientais.
LEIA O ARTIGO
Tessarotto, H., Beulé, T., Cherif, E., Orjuela, J., Farhat, P., Lindström, A., Lemansour, A., Santoni, S., Käfer, J. e Aberlenc, F. (2025) “Evolução convergente de cromossomos sexuais em duas espécies de palmeiras, Phoenix dactylifera e Kerriodoxa elegans,” Annals of Botany, (mcaf191). Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf191
Imagem de capa: Kerriodoxa elegans na Indonésia por Jeanne Benioff / iNaturalista. CC-BY-NC.
