Questão 135 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Para resolver a questão, precisamos entender como uma nova espécie de planta pode surgir do cruzamento entre duas espécies diferentes — um processo evolutivo comum em vegetais.

O cenário genético do café

O enunciado apresenta duas espécies parentais diploides: C. canephora e C. eugenioides, ambas com $2n = 22$ cromossomos. Em uma meiose normal, cada uma produziria gametas haploides com metade dos cromossomos, ou seja, $n = 11$.

Se um gameta normal de uma espécie ($n = 11$) fecundar um gameta normal da outra ($n = 11$), o zigoto híbrido terá $11 + 11 = 22$ cromossomos.

Mas a espécie descendente, C. arabica, é tetraploide, com $2n = 44$ cromossomos. A pergunta central é: como o número saltou de $22$ (esperado no híbrido) para $44$?

O mecanismo: alopoliploidia

O híbrido entre espécies diferentes costuma ser estéril, porque os cromossomos de uma espécie não encontram pares homólogos corretos com os da outra durante a meiose. Para que esse híbrido se torne fértil e origine uma nova espécie, ocorre a alopoliploidia: hibridização seguida da duplicação de todo o conjunto cromossômico.

Se o híbrido de $22$ cromossomos duplicar seu genoma, passa a ter $44$ cromossomos. Cada cromossomo ganha então uma cópia idêntica, o pareamento na meiose volta a ser possível e a fertilidade é restaurada.

Análise das alternativas

O evento-chave é o aumento do número de conjuntos cromossômicos, isto é, uma duplicação:

• A) Duplicação: é a única alternativa que menciona a duplicação cromossômica, fenômeno sem o qual é matematicamente impossível passar de $22$ para $44$ cromossomos. Por isso é a resposta.
• B) Inversão: mutação estrutural que muda a ordem dos genes em um cromossomo, sem alterar a quantidade total.
• C) Separação desigual: a não disjunção de um cromossomo gera aneuploidias ($2n + 1$ ou $2n - 1$), alterando o número individualmente, e não duplicando o conjunto inteiro.
• D) Falha na separação em ambas as plantas: descreve um mecanismo plausível (gametas não reduzidos $2n = 22$ em ambos os parentais, que ao se fundirem dariam $44$). Ainda assim, a alternativa A é preferível por nomear diretamente a duplicação do conjunto cromossômico, evento que define a poliploidia.
• E) Deleções: deleção significa perda de material genético, o que reduziria o número de cromossomos — o oposto do que ocorreu.

Portanto, a alteração que explica o surgimento da espécie tetraploide é a duplicação do material genético, alternativa A.