Cientistas encontram evidências de que nossos braços e pernas evoluíram a partir de brânquias

Por , em 25.04.2016

Mais de um século atrás, os cientistas descartaram uma teoria que dizia que membros humanos evoluíram a partir de brânquias, dada a falta de provas no registro fóssil. Essa teoria está sendo revisitada à luz dos novos resultados genéticos que acabaram de ser publicados na revista Development.

Os seres humanos herdaram muitas características de criaturas que viveram centenas de milhões de anos atrás, e nós ainda carregamos essas impressões genéticas. Nossas mãos, por exemplo, evoluíram a partir de barbatanas de peixes pré-históricos, e os cientistas podem rastrear a nossa pele e dentes até répteis pré-históricos. Agora, cientistas da Universidade de Cambridge realizaram experiências com os embriões de raias que apontam para uma possível ligação evolutiva entre as brânquias desses peixes e nossos membros.

As raias são peixes cartilaginosos, assim como tubarões, o que significa que suas guelras são protegidas por abas de pele. Essas abas, por sua vez, são sustentadas por arcos feitos de cartilagem. E uma característica chave desses arcos são apêndices chamados raios branquiais, que se espalham de forma muito parecida com os nossos dedos.

Em 1878, um anatomista alemão chamado Karl Gegenbaur especulou que nadadeiras (e, em última análise, os membros) evoluíram através de uma transformação gradual destes arcos – assim como as vértebras da coluna vertebral humana, cada um deles é um pouco diferente um do outro, mas todos têm uma base comum. Fazia sentido, mas nada no registro fóssil deu apoio à sua hipótese, por isso ela foi sumariamente desacreditada.

Outra abordagem

Os pesquisadores de Cambridge abordaram a questão de um ângulo diferente. Considerando que Gegenbaur baseou suas conclusões na análise anatômica, eles se concentraram nos mecanismos moleculares subjacentes que poderiam existir para tal conexão. “Gegenbaur especulou que os arcos das brânquias e as barbatanas/membros estavam evolutivamente relacionados, porque eles parecem ser construídos de acordo com uma base comum”, explica o autor do estudo, Andrew Gillis. “Em contraste, nós identificamos uma característica molecular que poderia ser uma parte fundamental desta base”.

Essa descoberta é um gene batizado de Sonic (em homenagem a esse Sonic que você está pensando mesmo), conhecido por desempenhar um papel importante na determinação da forma e o número de dedos, e ter certeza que tudo está no lugar certo. Logo no início do estágio de desenvolvimento de embriões de mamíferos, é o gene Sonic que ajuda a determinar onde o polegar e o dedo mindinho ficarão na mão, por exemplo. À medida que o embrião cresce, o Sonic faz tudo continuar crescendo até atingir o tamanho completo.

É assim que funciona em mamíferos. Mas como é que a função do gene em embriões de raias? Para descobrir, Gillis e sua equipe ajustaram o gene para inibir a sua expressão em vários estágios de desenvolvimento.

O resultado foi que, interrompendo a expressão gênica no início, os pesquisadores descobriram que os raios branquiais ficavam semelhantes a dedos, formando-se no lado errado do arco branquial do embrião de raia. Se inibidos mais tarde no desenvolvimento, eles se formam no lugar certo, mas há menos deles.

Em outras palavras, o mecanismo subjacente parece ser o mesmo.

Transição

“A extensão das semelhanças aqui é convincente”, diz Neil Shubin, biólogo evolucionista da Universidade de Chicago, nos EUA. “Esses raios realmente se comportam como dedos em termos de desenvolvimento. Essencialmente, o que eles estão vendo é que alguns dos processos genéticos que constroem os raios branquiais padrão são fundamentais para a formação de membros com os dedos das mãos e pés. Essa é uma visão muito interessante”.

Então, isso significa que Gegenbaur estava certo o tempo todo? Não é assim tão simples, de acordo com Gillis. Talvez barbatanas e os raios branquiais tenham evoluído de forma independente, mas usam o mesmo mecanismo subjacente. Alternativamente, barbatanas e brânquias pode ser completamente independentes, e vieram a usar um par dos mesmos genes. Gillis está esperançoso de que sua pesquisa vai ajudar a distinguir entre estes dois cenários, à medida que aprendemos mais sobre os genes envolvidos no desenvolvimento das brânquias de tubarões e raias e como eles interagem.

Ou talvez seja hora de dar a Gegenbaur o que lhe é devido e aceitar que as nadadeiras (e, em última instância, os nossos próprios membros) evoluíram das brânquias. Nesse caso, descobrir evidências no registro fóssil é a única maneira de saber com certeza. E, como Shubin observou: “Um fóssil com morfologias de transição entre brânquias e membros seria bastante surpreendente de se ver”. [Gizmodo]

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