Arthur Machado GonçalvesRayane Rigamonte Batista

Tatiana Matos Miranda

VITÓRIA2009/2

Host - parasite ‘Red Queen’ dynamics archivedin pond sediment

Nature, 2007

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTOCentro de Ciências Humanas e NaturaisDepartamento de Ciências Biológicas

Setor: Zoologia

HospedeiroDaphnia magna

Daphnia magna

Pulga d’água

Filo Artropoda

Sub filo Crustácea

Classe Branchiopoda

Ordem Cladocera

• A maioria dos cladóceros apresentam tamanho entre 0,2 e 3,0 mm

• A reprodução é partenogenética e o número de ovos chega a mais de 20

ParasitaPasteuria ramosa Metchnikoff 1888

• Bactéria Gram-positiva

• Infecta a Hemolinfa do Hospedeiro

Sintomas da Infecção

Teoria evolutiva proposta em 1973 por Leigh Van Valen

“aqui neste país Alice, você precisa correr o máximo que puder para permanecer no lugar…”

Lewis Carrol

Local do ExperimentoHeverlee, Belgica

Abdij van ‘t Park

Metodologia

• Retirou-se duas amostras de um lago onde as duas espécies coexistem

• Separou-se clones de D.magna e isolados de P.ramosa de diferentes camadas de sedimentos

•Em dois experimentos de infecção, foram expostos clones de Daphnia de 8 (exp 1) e 7 (exp 2) camadas a parasitas da camada inferior, mesma camada, e superior

•Camada mais antiga : 24 cm

Passado

Contemporâneo

Futuro

• P<C em 10 de 13 profundidades testadas e C>F em 11

• Infectividade média P = 0.55 C= 0.65 F= 0.57

• Mudanças evolucionárias rápidas, com parasitas infectando genótipos contemporâneos. Futuro?

• Dinâmica da rainha vermelha nem sempre bem visível. Por quê?

• Pode se notada pouca/nenhuma mudança fenotípica, mesmo assim podendo haver intensa mudança genotípica

• Ponto interessante: HRV implica que o hospedeiro se beneficia por produzir uma descendência heterogênea por reprodução sexuada, criando, assim, defesa contra parasitas

Seleção dependente de freqüência negativa

•Seleção dependente de freqüência negativa égerada interações biológicas.

•Seleção Natural

•Gera polimorfismo

•Fig. 2a, b – Infecção por parasitas de futuro e parasitas de um passado recente.

•Infectividade de tempos muito distante.

•Fig. 2c – Média ao longo de várias Gerações - Maior infectividadecontemporânea.

Fig. 2d, e – Mais alelos = Menor virulência.

Coevolução antagônica

Primeiros resultados dos teste

•Mecanismo utilizado nesse trabalho possibilitou concluir co-evoulução.

•Corrida Armamentista

•Outras análises – Contraste entre contemporâneo e futuro.

•Fig. 3 a, d – Variação de infectividade semGrandes alterações – Variação da fitness.

•Primeiros registros parasita – 24 cm.

•Fig. 3 b, e - Aumento de infectividade daPasteuria.

•Fig. 3 c,f – Aumento de esporos = DiminuiçãoDa fecundidade da Daphnia.

Comparação entre os 2 experimento

Conclusões• Esporos revividos por um ciclo de crescimento – Depois escolhidos no sedimento.

• Pasteuria com aleatoriamente isolada – Cessa produção de esporo por um tempo.

• Bacilos protegendo o DNA da Pasteuria

• A dinâmica de produção de esporo parasitae virulência relacionadas com infectividade.

• Diferentes genes = diferentes aptidões

• Red Queen – Evolução, manutenção da reproduçãosexual e polimorfismo genético de loci de doença

• A coevolução antagônica podem ter um papel fundamental na evolução da biodiversidade na Terra

Considerações Finais

• Essa reconstrução histórica provê dados que evidenciam coevolução

• Dinâmica RV com papel na evolução e manutenção da reprodução sexuada

• Coevolução antagônica pode ter um papel na evolução da biodiversidade na Terra.

• DECAESTECKER, E., GABA, S., RAEYMAEKERS, J.A.M., STOKS, R., KERCKHOVEN, L.V., EBERT, D. & MEESTER, L. Host - parasite ‘Red Queen’ dynamics archived in pond sediment. Nature, v.450, n.6, p.870-874. 2007.

• Ebert D, 2005. Ecology, Epidemiology, and Evolution of Parasitism in Daphnia [Internet]. Bethesda (MD): National Library of Medicine (US), National Center for Biotechnology Information. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Booksvv

Referências Bibliográficas