O maior estudo de todos os tempos sobre inseminação artificial de tubarões e o ocasional ‘nascimento virginal’

“Nosso objetivo era desenvolver a inseminação artificial como uma ferramenta que pudesse ser usada para ajudar a apoiar e manter populações saudáveis ​​de tubarões reprodutores em aquários”, disse Jen Wyffels, autora principal do artigo que conduziu a pesquisa para este artigo com o Zoológico do Sudeste . Alliance for Reproduction & Conservation e atualmente é pesquisador da University of Delaware.

“Mover animais inteiros de um aquário para outro para acasalar é caro e pode ser estressante para o animal, mas agora podemos simplesmente mover genes através do esperma”, diz Kevin Feldheim, pesquisador do Field Museum em Chicago e co-autor de o estudo que ele liderou. Análise de DNA de tubarões recém-nascidos para determinar seu parentesco.

Descobrir a paternidade dos tubarões pode ser complicado porque a criação de tubarões nem sempre é simples. Em algumas espécies, a fêmea de tubarão pode armazenar esperma durante meses após o acasalamento e usá-lo para fertilização “sob demanda”, de modo que o pai de um tubarão recém-nascido não é necessariamente o macho com quem a mãe teve mais contato. Algumas fêmeas de tubarão são até capazes de se reproduzir sem nenhum macho, um processo chamado partenogênese. Na partenogênese, os óvulos da fêmea podem se combinar, criando um embrião que contém apenas material genético da mãe.

Para estudar a reprodução do tubarão, os pesquisadores se concentraram em tubarões de bambu de pintas brancas. “Quando as pessoas pensam em tubarões, imaginam grandes tubarões brancos, tubarões-tigre e tubarões-touro, os grandes, assustadores e carismáticos”, diz Feldheim. “Os tubarões de bambu de pintas brancas são minúsculos, com cerca de um metro de comprimento. Se você for a um aquário, eles geralmente descansam no fundo.” Mas embora a delicadeza e o pequeno tamanho dos tubarões de bambu os tornem candidatos improváveis ​​à fama de Hollywood, essas qualidades os tornam ideais para os pesquisadores tentarem inseminar artificialmente.

Antes de tentar a inseminação artificial, os pesquisadores devem garantir que as futuras mães não carreguem esperma de uma data anterior. “As fêmeas candidatas são isoladas dos machos e os ovos que põem são verificados para garantir que sejam inférteis”, diz Wyffels. Tubarões que botam ovos regularmente põem ovos em uma programação regular, como fazem as galinhas, diz Wyffels, a ponto de serem apelidados de “galinhas do mar”. Para determinar se os ovos são inférteis, os cientistas acendem uma luz debaixo d’água através de caixas retangulares de ovos de couro (chamadas de “carteiras de sereia”) para ver se há um embrião se contorcendo em cima da gema. Se não houver ovos fertilizados por seis semanas ou mais, o tubarão está pronto para ser inseminado.

Os cientistas coletaram e avaliaram 82 amostras de sêmen de 19 tubarões para diferenciar entre amostras boas e ruins. Algumas das boas amostras foram enviadas para fêmeas próximas para inseminação, enquanto outras foram mantidas resfriadas e enviadas para todo o país. Assim que o sêmen chegou ao Aquário dos Enfumaçados de Ripley ou Aquário do Pacífico, onde uma fêmea estava esperando, os pesquisadores a sedaram e colocaram o sêmen em seu trato reprodutivo; o procedimento demorou menos de dez minutos. No total, 20 mulheres foram inseminadas como parte do estudo.

Os bebês tubarões eclodiram de ovos fertilizados após 4 meses de incubação. “Os filhotes têm quase o tamanho da sua mão e têm padrões de pontos distintos que ajudam a distingui-los”, diz Wyffels. Amostras de tecido foram retiradas de todos os bebês, junto com seus pais, para que Feldheim pudesse analisar seu DNA no Laboratório Pritzker de Sistemática e Evolução Molecular no Museu de Campo.

Feldheim desenvolveu um conjunto de marcadores genéticos para determinar o parentesco. “Nós sequenciamos o DNA e encontramos seções onde o código se repete”, diz Feldheim. “Esses trechos de código repetidos servem como assinaturas e, quando os vemos em bebês, os comparamos a pais em potencial.” A equipe descobriu que o sêmen recém-coletado foi eficaz na fertilização de óvulos em 27,6% dos casos; o sêmen armazenado a frio por 24 ou 48 horas teve taxas de sucesso de 28,1% e 7,1%, respectivamente. Na análise genética da prole, a equipe também encontrou dois casos de partenogênese, em que a mãe se reproduzia sozinha sem usar o esperma com o qual havia sido inseminada. “Esses casos de partenogênese foram inesperados e ajudam a ilustrar o quão pouco sabemos sobre os mecanismos básicos da reprodução sexual e do desenvolvimento embrionário entre os tubarões”, diz Wyffels.

A partir desses resultados preliminares, os cientistas esperam ajudar os aquários a expandir e gerenciar seus programas de criação de tubarões. “Houve outros relatos sobre a inseminação artificial de tubarões, mas eles incluem muito poucas fêmeas. Neste estudo, temos dois dígitos e, como resultado, fomos capazes de investigar diferentes métodos de preparação e preservação de esperma para inseminação”, disse Wyffels. “E um pai tubarão bebê vivendo a quase 3.000 milhas de esperma coletado com dias de antecedência é definitivamente a primeira vez.”

“Um dos objetivos deste projeto piloto era apenas ver se funcionava”, diz Feldheim. “Agora, podemos estendê-lo a outros animais que realmente precisam de ajuda na reprodução, de outras espécies em aquários a tubarões ameaçados na natureza.”

Os pesquisadores também apontam que, se estudos como esse contribuem para a conservação dos tubarões na natureza, isso se deve em grande parte aos aquários. “Não saberíamos sobre partenogênese em tubarões se não fosse pelos aquários”, diz Feldheim.

“Os aquários permitem que você observe os mesmos animais individualmente ao longo do tempo, e isso é muito difícil de fazer na natureza”, diz Wyffels. “Os aquaristas estão de olho nos animais todos os dias. Eles detectam mudanças sutis no comportamento relacionado à reprodução e nos dizem o que veem. Pesquisas como esta dependem dessa colaboração. Já estamos pegando o que aprendemos com este estudo e aplicando outras espécies, especialmente o tubarão tigre de areia, uma espécie protegida que não se reproduz com frequência em aquários. “

Este estudo foi conduzido por pesquisadores da South-East Zoo Alliance for Reproduction & Conservation em colaboração com o Aquarium of the Pacific, Aquarium of the Smokies de Ripley’s, The Florida Aquarium, Adventure Aquarium e o Field Museum.