Reprodução assexuada pode ter retardado a evolução da vida por milhões de anos

A reprodução dos primeiros animais da Terra pode ter atrasado a evolução da vida por milhões de anos. Segundo um estudo liderado pela Universidade de Cambridge, na Inglaterra, publicado nessa terça-feira (9) na revista Nature Ecology & Evolution, a predominância da reprodução assexuada limitou a competição entre indivíduos e desacelerou o aparecimento de novas espécies. Apenas quando o ambiente se tornou mais desafiador é que a reprodução sexuada ganhou espaço, desencadeando um salto na diversidade biológica.

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Essa descoberta ajuda a explicar um dos grandes mistérios da paleontologia: por que os primeiros animais surgiram há cerca de 574 milhões de anos, mas passaram um longo período apresentando poucas mudanças evolutivas antes de uma fase de rápida diversificação. Para chegar aos seus resultados, os cientistas analisaram fósseis encontrados em Mistaken Point, na província canadense de Newfoundland, uma das mais importantes jazidas do mundo para o estudo da vida do período Ediacarano (intervalo geológico que se estendeu entre 635 milhões e 539 milhões de anos atrás).

Um mundo sem predadores nem pressa para mudar

Após bilhões de anos em que a Terra foi dominada principalmente por organismos microscópicos, o período Ediacarano testemunhou o surgimento dos primeiros animais conhecidos. Alguns deles, como o gênero Fractofusus sp., podiam atingir até dois metros de altura.

Esses seres, porém, eram muito diferentes dos animais atuais. Não possuíam boca, órgãos complexos nem capacidade de locomoção. Os pesquisadores acreditam que absorviam nutrientes diretamente da água ao redor de seus corpos.

Estudos anteriores já haviam demonstrado que muitos desses organismos se reproduziam por clonagem. Eles emitiam estruturas semelhantes a corredores biológicos, chamadas estolões, que geravam novos indivíduos geneticamente idênticos, de forma parecida com o que ocorre hoje com plantas como o morangueiro.

Segundo a principal autora do estudo, a pesquisadora Emily Mitchell, do Departamento de Zoologia da Universidade de Cambridge, as condições ambientais da época favoreciam esse modelo. “A vida era bastante agradável durante o período Ediacarano, então a necessidade de sexo era relativame limitada. Havia relativamente pouca competição, então não havia pressão real para mudar nada”, afirma, em comunicado.

Clonagem reduzia a competição

Para entender por que a evolução avançava tão lentamente, os pesquisadores combinaram escaneamento a laser dos fósseis, análise espacial e técnicas de IA (inteligência artificial). A equipe descobriu que os animais conectados pelos estolões compartilhavam recursos, reduzindo a disputa por nutrientes. Em outras palavras, indivíduos clonados cooperavam mais do que competiam.

"Se você está conectado ao seu vizinho por esses corredores, então vocês compartilham nutrientes e não precisam competir", explica a coautora do estudo, Andrea Manica. Essa dinâmica criou um cenário incomum.

Em condições normais, a competição entre indivíduos favorece os organismos mais adaptados e acelera a seleção natural. No entanto, a reprodução assexuada em larga escala diminuía essa pressão evolutiva. Os pesquisadores identificaram um fenômeno chamado heteromiopia, no qual a competição ocorre em escalas espaciais muito limitadas. Isso permite que organismos menos eficientes sobrevivam por mais tempo, reduzindo a velocidade das mudanças evolutivas.

IA ajudou a reconstruir o passado

Para testar suas hipóteses, os cientistas construíram um modelo computacional capaz de simular milhares de cenários diferentes sobre o funcionamento das comunidades animais primitivas. Uma rede neural — um sistema de IA inspirado no funcionamento do cérebro humano — foi utilizada para identificar quais simulações reproduziam com maior fidelidade os padrões observados nos fósseis.

A técnica empregada, conhecida como Computação Bayesiana Aproximada, permitiu aos pesquisadores estimar fatores como a distância que os organismos conseguiam se espalhar pelo ambiente e o grau de competição existente entre eles. Os resultados mostraram que a limitada dispersão associada à reprodução por clonagem ajuda a explicar por que os ecossistemas da época apresentavam relativamente poucas espécies.

A situação começou a mudar quando os primeiros animais passaram a ocupar regiões mais rasas dos oceanos. Nesses novos ambientes, eles passaram a enfrentar condições mais instáveis. Marés, tempestades, oscilações de temperatura e variações na disponibilidade de nutrientes aumentaram significativamente os desafios para sobreviver.

“Se você de repente se encontra em um ambiente onde está sendo morto algumas vezes por ano, isso muda tudo”, indica Mitchell. Segundo a pesquisadora, o aumento do estresse ambiental favoreceu a reprodução sexuada, estratégia que mistura genes de dois indivíduos e gera descendentes mais variados geneticamente. Essa diversidade aumenta as chances de adaptação diante de mudanças no ambiente. “O estresse essencialmente leva à reprodução sexuada e, quando isso acontece, podemos observar um aumento enorme nas distâncias de dispersão, à medida que os animais tentam colonizar novas áreas devido ao aumento da competição.”

Origem da explosão de diversidade animal

Os pesquisadores concluíram que a transição gradual da reprodução assexuada para a sexuada coincidiu com uma fase conhecida como "segunda onda" ediacarana, marcada por um aumento expressivo da diversidade de formas de vida.

Com organismos capazes de se dispersar por áreas maiores e com maior variabilidade genética, a evolução ganhou velocidade. Esse processo se intensificaria ainda mais no período Cambriano, iniciado há cerca de 539 milhões de anos, quando surgiram animais móveis e aconteceu a famosa Explosão Cambriana, um dos episódios mais importantes da história da vida na Terra.

Para os autores, a descoberta mostra que a forma como os primeiros animais se reproduzia teve um papel decisivo no ritmo da evolução. Em vez de acelerar a inovação biológica, a clonagem em larga escala teria mantido os ecossistemas relativamente estáveis por milhões de anos. Somente quando as condições ambientais se tornaram mais difíceis a reprodução sexuada passou a oferecer vantagens suficientes para transformar a trajetória evolutiva dos animais e abrir caminho para a extraordinária biodiversidade observada hoje.