O bizarro peixe-gelo antártico que tem anticongelante em suas veias

Por , em 27.02.2019

Você já se perguntou como os peixes conseguem sobreviver a temperaturas abaixo de zero nas águas da Antártida?

Provavelmente não, mas os cientistas já. E agora temos a resposta, pelo menos para uma espécie: a Chaenocephalus aceratus.

Esse peixe-gelo e seus primos da família Channichthyidae, nativos dos mares antárticos, não possuem hemácias funcionais, normalmente responsáveis pelo transporte de oxigênio pelo corpo. Eles são os únicos vertebrados conhecidos por possuírem essa característica.

Para compensar o fato de que nadam em temperaturas abaixo de 0 graus Celsius sem hemoglobina, esses animais desenvolveram um coração enorme e um sistema vascular melhorado, e começaram a produzir glicoproteínas anticongelantes para reduzir sua temperatura interna de congelamento.

O genoma do peixe-gelo

Cientistas do Instituto de Pesquisa Polar da Coréia do Sul analisaram o genoma do peixe para descobrir por que essas adaptações extremas evoluíram.

A subordem do peixe-gelo, Notothenioidei, divergiu da linhagem que produziu a família Gasterosteidae há 77 milhões de anos. Usando genômica comparativa, os pesquisadores foram capazes de quantificar as mudanças.

Quando a Antártica chegou a -1,9 graus Celsius, cerca de 10 a 14 milhões de anos atrás, os nototenóides estavam começando a se diversificar, produzindo adaptações tolerantes ao frio.

“Nossos resultados mostram que os genes envolvidos na proteção contra danos causados pelo gelo, incluindo genes que codificam as glicoproteínas anticongelantes e a zona pelúcida [uma grossa camada glicoprotéica que envolve o ovócito], são altamente expandidos no genoma do peixe-gelo”, escreveram os cientistas em seu artigo.

Além dessas modificações, genes que codificam enzimas que ajudam a controlar o estado redox celular são expandidos, provavelmente como adaptações evolutivas à concentração relativamente alta de oxigênio dissolvido em águas antárticas frias.

Ritmo circadiano

A análise também revelou que alguns dos genes reguladores circadianos foram deletados no peixe-gelo.

Isso ocorreu provavelmente porque o ciclo dia-noite na Antártica – onde o sol nunca se põe no verão, nem nasce no inverno – limita a utilidade da regulação circadiana.

As pressões de seleção para manter esses genes do ritmo circadiano possivelmente diminuíram, uma vez que os peixes não os utilizavam, permitindo que fossem degradados através de mutações ao longo do tempo.

Isso exigirá mais pesquisas para se verificar, no entanto. Não sabemos se o peixe-gelo realmente não tem esse comportamento de ciclo de dia e noite. Os cientistas podem, por exemplo, compará-lo com criaturas que vivem no abissopelágico, a zona do oceano onde a luz do sol não consegue penetrar.

Ambiente extremo

Qualquer descoberta sobre os enigmáticos peixes-gelo aumenta nossa compreensão de como a vida pode se adaptar até mesmo aos ambientes mais severos e inóspitos.

“O genoma do peixe-gelo fornece um modelo natural para facilitar a exploração das contribuições genômicas para uma ampla gama de características evolutivas, ecológicas, metabólicas, de desenvolvimento e bioquímicas dos peixes da Antártida, conforme se adaptaram às temperaturas extremamente baixas, altos níveis de oxigênio e comprimento de dia altamente flutuante da Antártida”, concluíram os pesquisadores.

Um artigo sobre o estudo genético do animal foi publicado na revista Nature Ecology & Evolution. [ScienceAlert]

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