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Era o seu ancestral mais parecido com uma bola de gelatina?

No final do ano passado o Dailyy News da National Geographic publicou um artigo que pretendia sacudir as estruturas da biologia evolutiva. Não sei se a matéria atingiu o seu propósito, mas me serviu de inspiração para escrever este post, no qual relembro a história evolutiva dos metazoários e também aproveito para tecer algumas considerações sobre o assunto.  A matéria da NatGeo, cujo título original era "Was your ancestor a ball of jelly? Evolution study surprises experts", sugeria que animais marinhos gelatinosos semelhantes à medusas seriam realmente os primeiros a se diferenciarem do ancestral comum dos animais, isso há mais de 600 milhões de anos. De acordo com o estudo apresentado, as "águas-vivas-de- pente" (as chamadas "comb jellies"), criaturas gelatinosas pertencente ao filo Ctenophora seriam os ancestrais mais distante dos animais atuais do que os poríferos e cnidários normalmente tidos como sendo os primeiros grupos a divergirem da primeira linhagem dos metazoários modernos.

Muitos confundem os ctenóforos com os cnidários, mas os primeiros distinguem-se destes por possuírem oito séries de placas ciliadas meridionais, as quais propulsionam o corpo do animal durante a natação com a extremidade oral voltada para a frente. Além disso, os ctenóforos possuem músculos mesenquimáticos, sistema digestivo com poros anais, ausência de nematocistos (exceto no gênero Euchlora), desenvolvimento em mosaico e uma região sensitiva aboral (estatocistos), sem mencionar o fato  de que os cnidários são polimórficos e os ctenóforos são monofórmicos.

Segundo  Andy Baxevanis, geneticista do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, em Bethesda, Maryland e co-autor do estudo que saiu primeiro na revista Science (edição de 13/12/2013), as esponjas são organismos muito simples, sem músculos ou sistemas nervosos enquanto as "águas-vivas-de-pente" possuem ambos. 

Relações anteriormente propostas para os cinco grupos de animais. (A) hipótese Coelenterata. (B) Ctenophora como grupo irmão de Bilateria. (C) Porifera como grupo irmão do resto dos animais. (D) Ctenophora como grupo irmão para o resto dos animais. (E) Placozoa como grupo irmão do resto dos animais. (F) hipótese 'Diploblástica'. Neste estudo os pesquisadores não encontraram nenhum apoio para as hipóteses A, E e F e apenas pouco apoio para a hipótese B. [Ryan, J.F et al, 2013].

Baxevanis e seus colaboradores chegaram a esta conclusão depois de realizar o primeiro sequenciamento completo do genoma de um ctenóforo usando uma espécie chamada de "noz-do-mar" (sea walnut(Mnemiopsis leidyi) . Dos quatro grupos de animais considerados na disputa pelo título do primeiro ancestral dos animais modernos - poríferos, ctenóforos, cnidários e um grupo chamado Placozoa - faltava somente a realização de uma sequenciamento completo do genoma de um representante dos ctenóforos.

O sequenciamento completo do genoma é uma ferramenta importante quando se pretende comparar as relações entre os diversos grupos de animais. Baxevanis e sua equipe jogaram os dados do sequenciamento genômico num programa de computador que executa análises filogenéticas e obteve como resultado vários cenários que colocavam as "comb jellies" como o primeiro grupo que divergia, bem na base da árvore evolutiva dos animais.

O novo estudo causou uma certa agitação entre os especialistas no assunto. Um trabalho publicado em 2008 na revista Nature já havia sugerido que os ctenóforos seriam, não o ancestral comum dos grupos atuais de animais (como alguns veículos de imprensa noticiaram erroneamente), mas a primeira linhagem moderna a divergir, sendo o primeiro ramo evolutivo a separar-se do 'tronco' animal ancestral. Eles seriam portanto os nossos (e dos demais animais) parentes mais distantes, o grupo moderno (copa) que primeiro teria se diferenciado.

A principal implicação deste resultados, caso ele se confirme, é que, como os ctenóforos são organismos com musculatura e sistemas nervosos já bem diferenciados - e como teriam sido os primeiros a diferenciarem-se e formarem uma linhagem animal distinta - os ancestrais comuns de todos animais, inclusive deles, deveria já ter um nível de complexidade celular e tecidual similar ao que o observamos nos ctenóforos atualmente. Isso pode significar que animais como as esponjas, considerados anteriormente os mais basais e primitivos, seriam, na realidade, mais derivados, tendo sua linhagem perdido secundariamente tecidos, já que os poríferos não tem sistemas nervosos e músculos, sugerindo que a evolução animal foi bem mais complicada do que normalmente imagina-se com perdas e ganhos e várias linhagens.

Nova posição filogenética proposta para o ctenóforo Mnemiopsis leidyi e suas implicações na origem dos tipos de células mesodérmicas.   (A) um exemplar adulto de M. leidyi. Em (B) um resumo das relações entre os cinco ramos principais dos animais e o grupo externo Choanoflagellata. Em (C) pode ser observado um inventário dos genes de especificação miogênica em M. leidyi. Os componentes presentes no genoma M. leidyi estão em azul e os nomes estão sublinhados. Os componentes ausentes estão em vermelho. A falta de muitos destes fatores em M. leidyi indica que tipos de células mesodérmicas dos ctenóforos são especificadas de forma diferente do que em em Bilateria (o grupo formado por animais com simetria bilateral ancestral), sugerindo que talvez tenham evoluído independentemente nestas duas linhagens [Ryan, J.F et al, 2013].

Porém, alguns pesquisadores veem com desconfiança este tipo de análises filogenéticas feitas a partir de sequências genômicas completas, contestando a metodologia e os argumentos dos pesquisadores responsáveis pelo estudo publicado na revista Science, aprofundando a discussão.

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Para saber mais:

  • Ryan, J.F., K. Pang, C. E. Schnitzler, A. Nguyen, R. T. Moreland, D. K. Simmons, B. J. Koch, W. R. Francis, P. Havlak, S. A. Smith, N. H. Putnam, S. H. D. Haddock, C. W. Dunn, T.G. Wolfsberg, J. C. Mullikin, M. Q. Martindale, and A.D. Baxevanis The Genome of the Ctenophore Mnemiopsis leidyi and Its Implications for Cell Type Evolution. Science 13 December 2013: 1242592 DOI:10.1126/science.1242592 [PDF]

  • Broad phylogenomic sampling improves resolution of the animal tree of life. Dunn, C. W., A. Hejnol, D. Q. Matus, K. Pang, W. E. Browne, S. A. Smith, E. Seaver, G. W. Rouse, M. Obst, G. D. Edgecombe, M. V. Sørensen, S. H. D. Haddock, A. Schmidt-Rhaesa, A. Okusu, R. Møbjerg Kristensen, W. C. Wheeler, M. Q. Martindale & G. Giribet Nature 452, 745-749 (10 April 2008) DOI:10.1038/nature06614.

  • Williams, Ruth A New Basal Animal: Comb jellies take their place on the oldest branch of the animal family tree. The Scientist, December 12, 2013.

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