José Antonio Dias da Silva

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.

Mais Sobre Cachorros e Lobos

Crânio de canídeo com 36 mil anos, achado em caverna na Bélgica, pode ser de animal ancestral comum de lobos e cães (Instituto Real de Ciências Naturais da Bélgica)

A revista Science em sua edição de 15 de novembro de 2013 publicou uma estudo afirmando que o animal ancestral comum de cães e lobos era europeu e teria cerca de 20 mil anos, o dobro do tempo transcorrido desde a invenção da agricultura, precedendo até a chegada do homem ao continente americano.

Segundo a revista, as origens geográficas e temporais do cão doméstico ainda permanecem controversas. Apesar  de dados genéticos sugerirem que o processo de domesticação tenha iniciado há 15 mil anos no leste da Ásia, o estudo de fósseis de canídeos antigos encontrados em cavernas na Europa e na Sibéria datam de mais de 30 mil anos.

Para este estudo, foram analisados os genomas mitocondriais de 18 canídeos pré-históricos da Eurásia e do Novo Mundo, juntamente com um painel abrangente de análise do DNA de cães modernos, coiotes e lobos. Segundo reportagem da Folha de São Paulo de 18/11/2013 foram analisados o DNA de 77 cães de diferentes raças, 49 lobos e 4 coiotes.

Os pesquisadores, liderados por Olaf Thalmann, da Universidade de Turku, na Finlândia, e Robert Wayne, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, fizeram uma leitura completa do DNA mitocondrial desses animais e construíram uma  árvore genealógica a fim de analisar as relações filogenéticas entre as espécies.

Segundo Wayne ” Quase nenhum dos lobos atuais, por outro lado, tem parentesco próximo com os cães de hoje, o que outros estudos já mostravam. Tudo indica que a população de lobos ancestral dos atuais cães acabou se extinguindo“.

A reportagem da Folha acrescenta que

“as análises também trouxeram uma estimativa para a data de domesticação, a qual, segundo o pesquisador, encaixa-se bem com a ideia de que certos lobos começaram a rodear os acampamentos dos caçadores humanos e ‘limpando’ as carcaças abandonadas.

Com o tempo, a relação foi se tornando mais estreita, com os bichos sendo usados como guardas ou companheiros de caça. Uma hipótese popular apostava em outro mecanismo de origem, a domesticação depois do surgimento da agricultura.

Pesquisadores rivais, no entanto, dizem que ainda é cedo para abandonar ideias concorrentes. Peter Savolainen, do Instituto Real de Tecnologia de Estocolmo (Suécia), um dos defensores da origem asiática dos cães, criticou a falta de DNA de fósseis da Ásia na análise.”, diz a Folha.

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Para saber mais:

Thalmann, O et al. Complete mitochondrial genomes of ancient canids suggest a european origin of domestic dogs.  15 November 2013: Vol. 342 no. 6160 pp. 871-874 DOI: 10.1126/science.1243650

Folha de São Paulo.Animal ancestral comum de cães e lobos era europeu, diz estudo. 

As Espécies Que o Homem Extinguiu

Fala-se muito em espécies em extinção, mas muita gente acha que o homem extinguiu até agora relativamente poucas espécies, e que portanto nossa capacidade de extinguir espécies possa estar superestimada. . Apenas de 1600 para cá, foram comprovadamente extintas pelo homem pelo menos umas 120 espécies de aves, umas 60 de mamíferos e pelo menos 25 de répteis, entre muitas outras.(…)  Além disso, já extinguimos mais de 600 espécies de plantas, e provavelmente vários milhares de invertebrados, que são mais mal conhecidos.(..) A lista continua crescendo. Isso tudo não inclui centenas de outras extinções de animais de grande porte causadas pelo homem muito antes da Idade Moderna.

Relatos de casos históricos sobre a extinção de espécies promovidas pela ação do homem pode ser encontrados no livro “A Gap in Nature”, de Tim Flannery e Peter Schouten, publicado em 2001. Mas na matéria do biólogo e professor Fernando Fernandez para o site “O Eco” ( da qual utilizei trechos para abrir esta postagem) intitulada Por que não existem pinguins no hemisfério norte? este tema é discutido a partir de exemplos emblemáticos de espécies animais que foram extintas deliberadamente pelo ser humano.

Esta matéria já foi postada integralmente no Evolucionismo por Eli Vieira em dezembro de 2008, mas dada a importância das considerações apresentadas resolvi voltar ao assunto. Voltemos ao exemplo dos pinguins do hemisfério norte.

“Todos nós aprendemos que pingüins são encontrados apenas no hemisfério sul, na Antártida e adjacências. Implicitamente, isso nos é passado como sendo um fato da natureza – como se sempre tivesse sido assim. Mas não é o caso. A resposta para a nossa questão é muito mais interessante que isso, e ao mesmo tempo desconcertante e perturbadora.

Não existem pingüins no hemisfério norte porque o homem os extinguiu em 1844″, diz a matéria.

“A ave que foi originalmente chamada de pingüim é hoje conhecida – menos do que deveria ser – pelo nome de grande alca (“great auk”). Seu nome científico – Pinguinus impennis – foi baseado em seu primeiro nome vulgar. Os pingüins do hemisfério sul, aves pertencentes a outra família e descobertos depois, receberam o seu nome exatamente por que se assemelhavam às grandes alcas. As alcas eram aves de grande porte, que viviam no Atlântico norte, em volta do círculo polar ártico, e que eram caçadas em imensa quantidade entre os séculos XVI e XIX – enchiam os porões dos navios para servir de alimento, e também eram usadas como isca para a pesca de bacalhau e lagostas. Sob essa imensa pressão, as alcas declinaram inexoravelmente até uma situação desesperadora. Então, no dia 3 de junho de 1844, um grupo de marinheiros avistou o último casal de grandes alcas, denunciados por sua grande estatura em meio às aves marinhas menores, na pequena ilha de Eldey, ao largo da Islândia.

Os marinheiros correram para as grandes alcas com porretes. As alcas tentaram desesperadamente alcançar a segurança da água, mas uma foi encurralada contra as rochas, e outra alcançada já à beira d’água. Ambas foram mortas a porretadas. Em seu ninho havia um ovo, que se acredita ter sido esmagado sob a bota de um marinheiro.

É por isso que não existem (mais) pingüins no hemisfério norte. Não, não é um fato da natureza, infelizmente. Nós fizemos isso ser assim.”

Fernando Fernandez nos conta também que havia um peixe-boi de oito metros, chamado de vaca marinha de Steller (Hydromadalis gigas), o qual foi extinto pelo homem em 1768. Um animal dócil, inteligente, com uma elaborada vida social. No mesmo texto Fernandez nos conta como se deu a extinção do tilacino e do morcego terrestre pelo homem. Diz ele:

” O tilacino ou lobo marsupial (Thylacinus cynocephalus ) é um espetacular exemplo do fenômeno que os biólogos chamam de convergência evolutiva, ou seja, animais de linhagens muito diferentes – no caso, os mamíferos placentários (como nós) e os marsupiais – evoluindo formas similares em lugares diferentes, como adaptação a papéis ecológicos similares. O tilacino, comum na Austrália inteira até uns poucos milhares de anos atrás, sobreviveu na grande ilha da Tasmânia, ao sul do continente australiano, até bem dentro do século XX. Porém, foi impiedosamente perseguido pelos colonizadores australianos, em represália à predação sobre suas ovelhas. A extinção do tilacino na natureza não teve nada de acidental, ao contrário, foi meticulosamente planejada, e levada a cabo como política oficial do governo da Tasmânia. Com o fim de erradicar a “praga”, recompensas foram pagas para cada pele de tilacino entregue. À medida que os animais começavam a escassear, o valor da recompensa foi aumentado cada vez mais. Em 1936, o governo da Tasmânia enfim mudou de política e decretou uma lei protegendo a espécie. Tarde demais. Naquele mesmo ano, o último tilacino conhecido, uma fêmea, morreu no zoológico de Hobart, capital da Tasmânia.”

“Já os morcegos terrestres eram animais bizarros, que eram capazes de voar só uns poucos metros, mas que se moviam agilmente pelo chão da floresta nas patas de trás e nos cotocos das asas, exercendo o papel ecológico dos roedores. Eram tão bem adaptados à vida terrestre que alguns tinham bolsas ao lado do corpo onde recolhiam as asas. À medida que a colonização das ilhas do Pacífico avançava, animais introduzidos pelo homem, como ratos e gatos, foram extinguindo os morcegos terrestres em ilha após ilha. As ilhas Salomão e Big South Cape, que permaneceram livres de ratos domésticos até muito recentemente, foram seu último refúgio. Mas mesmo ali, os ratos chegaram em 1962 ou 1963, e em 1965 Mystacina robusta, a última espécie de morcegos terrestres, deixou de existir.”

O dodô (Raphus cuculattus) é um dos exemplos mais conhecidos, um verdadeiro símbolo das extinções causadas pelo homem, diz Natalia Allenspach na página do seu blog “A Passarinhóloga”:

“Parente próximo dos pombos, o dodô vivia em Maurício, uma ilha que fica a cerca de 800 km de distância de Madagascar, no Oceano Índico. Muito isolada e distante do continente, originalmente não haviam mamíferos nesta ilha. Praticamente sem predadores, os dodôs acabaram se tornando aves grandes e pesadonas, perdendo a capacidade de voar.

Como outros animais encontrados em ilhas isoladas e na ausência de predadores, estas aves agigantadas eram mansas e não tinham medo dos homens que ali começaram a aportar no começo do século XVI. Facilmente capturados, não demorou para que os dodôs entrassem para o cardápio dos marinheiros. Como se não bastasse, porcos e macacos que foram trazidos para a ilha rapidamente descobriram uma fonte fácil de alimento: ovos e filhotes de dodô.

Em um período de tempo muito curto, o dodô estava extinto. O último relato confiável de avistamento de um exemplar vivo foi feito por um holandês em 1662. Hoje tudo que sabemos sobre esta espécie se baseia em alguns poucos esqueletos guardados em museus, além de fontes históricas como documentos e gravuras feitos na época. Acredita-se que era cinzento, com um bico enorme e  rosto desprovido de penas.”

Em uma reportagem de 2005 também do site “O Eco“, Juliana Tinoco entrevista o professor Dante Martins Teixeira, um dos diretores do Setor de Ornitologia do Museu Nacional da UFRJ (o qual tive  a honra de conhecer pessoalmente) e autor da tese de doutorado “O Mito da Natureza Intocada” onde relata fatos históricos que foram determinante para a extinção de várias espécies, sobretudo no litoral nordestino durante o nosso período colonial. Diz o professor Dante Teixeira:

Um estudo acadêmico sobre a distribuição dos elefantes no mundo vai afirmar que o animal só pode existir no leste da Índia e ao sul do Saara, pois tem como limite de expansão o deserto. Supomos fenômenos naturais onde na verdade houve ação do homem”. 

O professor volta às Guerras Púnicas — em que Roma lutava contra Cartago pela hegemonia na região do Mediterrâneo — para falar da distribuição dos elefantes sobre a Terra. Para surpreender o exército romano com um ataque por terra, Aníbal, o general cartaginês, valeu-se de uma enorme falange de elefantes de guerra, com a qual saiu da região onde hoje é a Tunísia e cruzou Espanha, França e os Alpes, antes de chegar ao norte da Itália. 

Hoje sabe-se que existem apenas dois tipos de elefantes: os indianos, encontrados na região leste da Índia, e os africanos, que habitam a África sub-saariana. Cartago localizava-se no norte da África. “Como não existe disque-Paquiderme, de onde Aníbal conseguiu seus elefantes?”, pergunta o professor. “Alguns podem até ter atravessado o deserto para se unir à falange, mas a teoria mais possível é a de que existiram elefantes também no norte da África e na Ásia menor, que foram exterminados pelos romanos após a vitória, temendo que Cartago se reerguesse”. 

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Para saber mais:

  • Flanery, T e P. Shouten. 2001. A gap in nature: Discovering the world’s extinct animals, The Atlantic Monthly Press. 192 pp. 

  • Vieira, E.2008. Por que não existem pinguins no hemisfério norte? Evolucionismo.org. 12/12/08

  • Tinoco, J. 2005. Era uma vez um Brasil. O Eco.13/10/2005 

  • Allenspach, N. 2013. Aves extintas: Dodô (Raphus cucullatus). A Passarinhóloga 18/10/2012

Quando Não Havia os Genes Hox

Pode parecer ridículo, mas eu estudei numa época em que a última palavra de modernidade em termos de biologia evolutiva era a teoria de Haeckel, aquela famosa que afirmava que “a ontogenia recapitula a filogenia”. E olha que não sou tão velho assim, nasci em 1967 e me graduei em 1990. Considerando que a metodologia da Sistemática Filogenética proposta em 1950 por Willy Henning (1913-1973) só teve ampla divulgação depois de traduzida do alemão para o inglês em 1965. E que aqui no Brasil essa metodologia foi introduzida mais de 10 anos depois, nos cursos de pós graduação em Sistemática e Taxonomia e levou cerca de 20 anos para chegar aos cursos de graduação e mais de 10 anos para chegar ao ensino médio. Vendo por este lado, até que tive uma formação bem “atualizada”.

Para quem nunca ouviu falar em Haeckel e nem em sua teoria esclareço: o zoólogo alemão Ernst Haeckel (1834-1919) foi o responsável pela frase “a ontogenia recapitula a filogenia“, a qual data de uma publicação do Quaterly Journal of Microscopical Science de 1872 (foi Haeckel quem inventou os termos “ontogenia”e “filogenia”, além do hoje familiar “ecologia”). Haeckel denominou esse processo de “lei biogenética“. [A Ontogenia Recapitula a Filogenia]

A versão de Haeckel, com uma visão verdadeiramente mais evolucionária, foi inspirada, é claro, na Origem das Espécies (1859), de Darwin, traduzida para o alemão em 1860 [A Ontogenia Recapitula a Filogenia].

A teoria de Haeckel trouxe consigo a antiga questão de como os organismos tomam forma. Como assinalou Aristóteles, os embriões dos animais parecem virtualmente informes, no início. Ele estava inclinado a acreditar que o crescimento ocorre em três estágios distintos, durante cada um dos quais uma nova forma é impressa a partir do exterior no embrião.

Haeckel estava tão convencido de sua Lei Biogenética que ele estava disposto a forjar evidências que a confirmassem. A verdade é que o desenvolvimento dos embriões não se encaixa no progresso estrito que Haeckel alegava. Equidnas, por exemplo, desenvolvem seus membros muito depois da maioria dos mamíferos. Mas em suas ilustrações de embriões de equidnas, Haeckel enganosamente omitiu membros nos primeiros estágios de formação, apesar do fato que esses membros em formação existissem naquele estágio de desenvolvimento. Na própria época de Haeckel, alguns biólogos perceberam seu truque, contudo a Lei Biogenética se tornou muito popular e ilustrações de Haeckel ainda encontraram seu caminho em livros de biologia.[Evolução e Desenvolvimento primitivos: Ernst Haeckel (1/2)]

Se fosse estritamente verdadeira, a ideia de que a ontogenia recapitula a filogenia prediria, por exemplo, que no curso do desenvolvimento da galinha, ela passaria pelos seguintes estágios: um organismo unicelular, um ancestral invertebrado multicelular, um peixe, um réptil similar ao lagarto, um pássaro ancestral e, finalmente, um pintinho.” [Ontogenia e Filogenia]

Esse claramente não é o caso – um fato reconhecido por muitos cientistas mesmo quando a ideia da ontogenia recapitulando a filogenia foi introduzida. Se observarmos o desenvolvimento de uma galinha, você verá que o embrião da galinha pode parecer com os embriões de répteis e peixes em algum ponto de seu desenvolvimento, mas ele não recapitula as formas de seus ancestrais adultos.”[Ontogenia e Filogenia]

Mesmo em uma escala menor, a teoria de Haeckel é geralmente, falha:

Por exemplo, o axolote evoluiu de uma salamandra ancestral que tinha brânquias internas na fase adulta. Entretanto, o axolote nunca se desenvolve a um estágio com brânquias internas; suas brânquias permanecem externas em uma flagrante violação da ontogenia recapitula a ontogenia.” [Ontogenia e Filogenia]

(Fonte das imagens: Ontogenia e Filogenia )

Se a Lei Biogenética de Haeckel fosse completamente verdadeira, faria com que a construção de filogenias fosse muito mais fácil. Poderíamos estudar o desenvolvimento de um organismo e ler sua história diretamente. Simples assim.

Até então não havia os genes Hox.

Os genes Hox são um subgrupo dos genes Homeobox (conjunto de genes que desenvolvem importante função no desenvolvimento a partir do controle das partes do embrião que se desenvolverão em órgãos e tecidos específicos). Esse subgrupo de genes controla o desenvolvimento e a diferenciação posicional das células no embrião, sendo a sua disposição ao longo do cromossomo, colinear em relação às partes do embrião que os mesmos irão regular [Genes Hox].

Em outras palavras, os genes Hox ajudam a estabelecer a forma básica do corpo de muitos animais, incluindo humanos, moscas e larvas. Eles ajustam a organização da “cabeça aos pés”. Podemos pensar neles como instruções diretas conforme um embrião se desenvolve: “Ponham a cabeça aqui! As pernas vão para lá!

Eles são de aplicação geral no sentido de que eles são similares em muitos organismos; não importa se é a cabeça de um rato ou de uma mosca que está sendo construída, o mesmo gene dirige o processo. Pequenas alterações em genes controladores tão poderosos ou alterações nos genes que são ligados por eles, podem representar uma enorme fonte de mudanças evolutivas.” [Genes Hox ]

Atualmente, zoólogos e biólogos evolucionistas têm recorrido ao estudo dos genes Hox para solucionar questões de relacionamentos filogenéticos nos mais variados grupos. Genes Hox codificam fatores de transcrição que definem identidades celulares ao longo dos eixos principais e secundárias do corpo. Sua expressão coordenada no espaço e no tempo é fundamental para a modelagem embrionária. Estudos recentes revelaram que, além de fatores de transcrição, os padrões dinâmicos de marcas de histonas e estrutura da cromatina de ordem superior são importantes determinantes da regulação dos genes Hox [Soshnikova, N., 2013].

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PARA SABER MAIS:

Soshnikova, N. (2013) Hox genes regulation  in vertebrates.  Dev Dyn. 2013 Jul 5. doi: 10.1002/dvdy.24014.

Véras, R. (2013). O genoma do celacanto e a evolução dos vertebrados terrestresevolucionismo.org, 21 de abril.

Genes Hox In: Wikipédia: a enciclopédia livre. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Genes_Hox>; Acesso em: 20 out 2013.

Ontogenia e Filogenia em “Entendendo a Evolução”

Genes Hox em “Entendendo a Evolução”

Evolução e Desenvolvimento primitivos: Ernst Haeckel (1/2) em “Entendendo a Evolução”

Reavaliação da Taxonomia dos Lagartos Peçonhentos

Oi, amigos do Evolucionismo. Faz tempo que não posto uma mensagem de blog por aqui, não é mesmo? Sabe como é, muito trabalho, muito estudo, pouco tempo…Como nas últimas semanas tenho me dedicado muito aos tópicos de sistemática filogenética, resolvi postar trechos da publicação de Daniel Passos, membro do Núcleo Regional de Ofiologia da Universidade Federal do Ceará (NUROF-UFC), publicado em 28 de agosto de 2013 no blog da entidade.

Informa a postagem:

” No último mês (Julho de 2013), uma equipe de pesquisadores norte-americanos publicou no periódico “Amphibian & Reptile Conservation” uma pesquisa que trouxe à tona uma grande descoberta para a herpetologia mundial. Neste trabalho, os autores reavaliaram a classificação taxonômica do “Lagarto de Contas” (Heloderma horridum), uma das espécies verdadeiramente peçonhentas previamente conhecidas, e descobriram que, sob este nome científico, existiam outras três espécies até então desconhecidas pela ciência (Figura 1).”Heloderma

Com base em informações morfológicas (folidose e coloração), moleculares (DNA mitocondrial e nuclear) e biogeográficas, as três novas espécies foram então nomeadas como: Heloderma alvarezi, Heloderma charlesbogerti e Heloderma exasperatum. De acordo com os autores do artigo recém publicado, as quatro espécies divergiram de um ancestral comum há cerca de 35 milhões de anos.

Portanto, após esses novos achados, o número de espécies de lagartos peçonhentos foi elevado para seis, sendo três destas já previamente conhecidas (“Dragão de Komodo” – Varanus komodoensis, “Lagarto de Contas Mexicano” –Heloderma horridum e o “Monstro de Gila” – Heloderma suspectum), além das outras três espécies de “Lagartos de Contas” recém descritas (Heloderma alvarezi,Heloderma charlesbogerti e Heloderma exasperatum).” [1]

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Referência:

  1. Passos, Daniel Os lagartos peçonhentos foram reavaliados: Agora são seis espécies    no mundo! Blog do NUROF-UFC Publicado em 28/08/2013.

Para saber mais:

  • Reiserer RS, Schuett GW, Beck DD. 2013. Taxonomic reassessment and conservation status of the beaded lizard, Heloderma horridum (Squamata: Helodermatidae). Amphibian & Reptile Conservation 7(1): 74–96 (e67). [Link]

Sobre Cachorros e Lobos

No mês passado publiquei no blog Biorritmo uma matéria que dei o mesmo título acima. Coincidentemente, na mesma semana saíram duas matérias sobre o mesmo assunto que eu acreditava já tão batido: ou seja, a origem das diferenças entre cães e lobos. No meu blog foquei o assunto a partir de uma palestra proferida pelo renomado primatólogo Aldemar Coimbra Filho na sede da Associação dos Amigos do Jardim Botânico do Rio de Janeiro em 2008.

Na ocasião, Coimbra Filho expôs que as numerosas raças de cães existentes são resultado da domesticação de mais de 50 subespécies de Canis lupus, o lobo, que há alguns milhares de anos vem sendo realizada pelo homem.

O primatólogo explicou também que a forma nominal do lobo europeu, Canis l. lupus, própria da Europa, possuía muitas raças geográficas distribuídas pela Eurásia. Atualmente encontra-se praticamente desaparecida, sobrevivendo precariamente na maior parte da Europa, mas ainda existente nas montanhas da Itália, nos Pirineus, na Espanha, na Serra da Estrela, em Portugal, sendo mais abundante em florestas da Europa Oriental e em muitos lugares da Ásia. 

Os lobos são animais gregários, com fortes laços sociais, o que favoreceu sua domesticação, principalmente quando eventuais filhotes foram criados pelos homens, com os quais se identificavam, passando a ser membros da alcateia. Este fato não ocorre com as demais espécies de canídeos sociais, como o Lycaon pictus (African hunting dog) da África negra e o Cuon alpinus (dhole) do sudeste asiático, que têm no regurgitamento de alimento para os filhotes o seu mais importante fator de união entre os indivíduos, esclareceu o palestrante.

A notável seleção zootécnica de que foi alvo o Canis lupus resultou em mais de 400 raças de cães, várias ainda em formação e outras em fase de desaparecimento, acrescentou Coimbra Filho. Conforme o mencionei no início, dois novos estudos publicados em janeiro deste ano procuraram compreender as origens das diferenças entre esses animais. Um, da bióloga evolutiva Kathryn Lord da Universidade de Massachusetts, sugere que a diferença comportamental entre cães e lobos está relacionada com as primeiras experiências sensoriais e o período de socialização desses animais.

“A pesquisadora decidiu estudar como sete filhotes de lobo e 43 cachorrinhos reagiam a novos cheiros e estímulos visuais. Os animais foram avaliados semanalmente e concluiu-se que o desenvolvimento dos sentidos ocorrem ao mesmo tempo. Porém, as duas subespécies de Canis lupus experimentavam o ambiente de forma diferente durante o desenvolvimento conhecido como período de socialização, que acontece durante quatro semanas logo no início da vida dos filhotes.” [*]

“De acordo com as observações, a pesquisadora confirmou que tanto cães quanto lobos desenvolvem os sentidos de olfato na idade com duas semanas de vida. No entanto, as duas subespécies entram no período de socialização em idades diferentes. Cachorros entram neste período com quatro semanas de vida, enquanto lobos começam com duas semanas.”[*]

“Kathryn descobriu também que quando os filhotes de lobos, ainda com duas semanas de vida, andam pela primeira vez, eles ainda não enxergam nem ouvem” [*].

Ninguém sabia isso sobre lobos, que quando eles começam a explorar o mundo, eles ainda são cegos e surdos e estão num estágio ainda primário do olfato”, disse.

Quando os filhotinhos de lobo começam a ouvir, eles ficam muito assustados com os novos sons, assim como quando começam a enxergar, eles sentem medo do que veem. Cada novo sentido que despertava, os lobos se assustavam, o que não aconteceu com os cachorros”, completou. 

“Os cães, por outro lado, só começam a explorar o mundo após o olfato, visão e audição estarem funcionando [*].”

É quase surpreendente o quanto cães e lobos são diferentes no início da vida se levarmos em conta o quão semelhantes geneticamente eles são. Alguns filhotes de cães são incapazes de se mexer. Já os lobos são ativos exploradores que caminham com boa coordenação e são capazes até de escalar pequenos obstáculos”, disse.

O outro estudo saiu na Nature e envolve sequenciamento de genoma. Segundo Erik Axelsson e colaboradores, a assinatura genômica de domesticação do cão revela uma adaptação a uma dieta rica em amido. Eles realizaram um estudo do genoma inteiro de cães e lobos e identificaram 3,8 milhões de variantes genéticas usadas na identificação de 36 regiões genômicas que, provavelmente, representam alvos para a seleção durante a domesticação do cão. Dezenove destas regiões contêm genes importantes na função cerebral, oito dos quais estão relacionadas com o desenvolvimento do sistema nervoso central e, potencialmente, com as  alterações comportamentais subjacentes para a domesticação do cão . 

Dez genes com papéis-chave na digestão do amido e no metabolismo da gordura também mostraram sinais de seleção. Esses resultados indicam que as novas adaptações que permitiram aos primeiros ancestrais dos cães modernos desenvolverem uma dieta rica em amido, em relação à dieta carnívora dos lobos, constituiu um passo decisivo na domesticação inicial dos cães.

Referências:

  • Axelsson E, Ratnakumar A, Arendt ML, Maqbool K, Webster MT, Perloski M, Liberg O, Arnemo JM, Hedhammar A, Lindblad-Toh K. The genomic signature of dog domestication reveals adaptation to a starch-rich diet. Nature. 2013 Jan 23. doi: 10.1038/nature11837. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 23354050.

  • Lord, K. A Comparison of the Sensory Development of Wolves (Canis lupus lupus) and Dogs (Canis lupus familiaris). Ethology, 2013 119: 110–120. doi: 10.1111/eth.12044

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Para saber mais:

*Estudo explica por que cães e lobos são tão diferentes

Sobre Cachorros e Lobos

Palestra Boa pra Cachorro

Crédito das imagens:

DUNCAN SHAW/SCIENCE PHOTO LIBRARY

EMELY/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Mãos: Feitas (Também) Para Agredir?

Vi uma matéria muito interessante que foi publicada no dia 20 de dezembro de 2012 no portal iG e gostaria de compartilhá-la com vocês, meus amigos do Evolucionismo. O título da reportagem logo me chamou à atenção: “Mão humana pode ter evoluído para agredir, diz estudo“. Como assim? Me perguntei e resolvi ler o corpo da matéria ilustrada com uma foto de um boxeador esmurrando o seu adversário no ring. Está escrito lá:

“A mão humana pode ter evoluído para se servir melhor à agressão, segundo um estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Utah, nos Estados Unidos.

Os pesquisadores usaram instrumentos para medir a força e a aceleração quando praticantes de artes marciais golpeavam sacos de pancadas. Eles descobriram que a estrutura do punho provê o apoio que aumenta a habilidade dos nós dos dedos de transmitir a força de um golpe. Os detalhes da pesquisa foram publicados no periódico Journal of Experimental Biology.”

Continua a matéria:

“Ficamos surpresos em saber que os golpes de mão fechada não têm mais força do que os com a mão aberta”, disse à BBC um dos autores do estudo, David Carrier.

Logicamente, a superfície atingida com o punho fechado é menor, então há um impacto maior do que com a mão aberta.”

“A força por área é maior em um golpe com punho fechado e isso é o que causa os danos localizados no tecido atingido”, explica Carrier.

“Há uma vantagem de desempenho nesse sentido. Mas o foco real do estudo era descobrir se as proporções da mão humana permitiam apoio (para os golpes)”, diz.

Os pesquisadores descobriram que fechar o punho realmente provê uma proteção maior para os ossos delicados da mão. Fechar o punho aumenta em quatro vezes a rigidez das juntas metacarpo-falangeais (que são visíveis quando o punho é fechado).

Fechar o punho também dobra a capacidade das falanges proximais (os ossos dos dedos que se articulam com as juntas metacarpo-falangeais) de transmitir a força do golpe.

Os pesquisadores afirmam que a mão humana também foi moldada pela necessidade de habilidade manual, mas afirmam que várias proporções diferentes da mão seriam compatíveis com uma melhor habilidade para manipular objetos.”

“Entretanto, pode haver somente um conjunto de proporções esqueletais que permitem que a mão funcione tanto como um mecanismo para manipulação precisa quanto como um taco para golpes”, afirmam os autores do estudo.

“Por fim, a importância evolutiva da mão humana pode estar em sua notável habilidade para servir a duas funções incompatíveis, mas intrinsecamente humanas”, observam.

Para Carrier, muitos pesquisadores podem ter evitado esse tipo de análise por aversão à ideia de que a agressão pode ter tido um papel em moldar o corpo humano.

“Acho que há muita resistência, talvez mais entre acadêmicos do que na população em geral, à ideia de que em algum nível os humanos são por natureza animais agressivos. Eu realmente acho que essa atitude, e as pessoas que tentam afirmar que não temos uma natureza, não nos ajudam”, argumenta.

“Acho que estaríamos melhor se enfrentássemos a realidade de que temos emoções fortes e que às vezes elas nos levam a nos comportarmos de maneira violenta. Se aceitássemos isso, estaríamos em condições melhores de prevenir a violência no futuro”.”

Então está aí. O que vocês acham, caros amigos?

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Nota do Editor: Comparada com a mão de chimpanzé, à esquerda, a mão humana, à direita, tem dedos e palmas mais curtos e um polegar mais longo, mais forte e mais flexíveis que não só permitem a manipulação refinada de ferramentas e outros objetos, como também permite que os seres humanos façam uso do punho cerrado, o que os macacos não podem fazer. De acodo com um novo estudo de pesquisadores da Universidade de Utah as mãos humanas teriam evoluido não só para a destreza manual, mas para a luta. (Crédito: Denise Morgan para a Universidade de Utah; University of Utah (2012, December 19). Fine hands, fists of fury: Our hands evolved for punching, not just dexterity. ScienceDaily. Retrieved December 23, 2012 )

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Para saber mais:

  • Morgan, M. H. Carrier, D. R. . Protective buttressing of the human fist and the evolution of hominin hands. Journal of Experimental Biology, 2012; 216 (2): 236 DOI: 10.1242/jeb.075713

  • Knight, K. Fighting shaped human hands (Inside JEB:) Journal of Experimental Biology, 2013, January 15 J Exp Biol 216, i. DOI: 10.1242/​jeb.083725

Crédito das Figuras:

PHIL JUDE/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Um Darwin Diferente: A Vida Amorosa

Quando jovem  Darwin foi um rapaz gastador e com um forte espírito aventureiro. Nem mesmo as tentações conseguiram desviá-lo de seus propósitos. Foto de uma antiga moeda britânica de duas libras (cerca de R$6), com Charles Darwin. Muito rara hoje em dia e vale bastante para colecionadores, devido não ser mais fabricada.

Em outra postagem de mesmo título procurei apresentar um Darwin diferente do que estamos acostumados a admirar ou criticar nos textos sobre evolução das espécies. A proposta aqui é mostrar o ser humano por trás do intrépido naturalista que saiu pelo mundo numa viagem de circunavegação como propósito de embasar as sua teorias sobre a origem e evolução das espécies.

Na sua juventude, Charles Darwin (1809-1882) foi um rapaz gastador, tinha uma verdadeira compulsão por   consumir e, certa vez em uma de suas cartas endereçadas às suas irmãs, disse “que era capaz de gastar dinheiro até na Lua”. Aliás, as correspondências de Darwin  serviram para revelar muito sobre a personalidade oculta do naturalista. Uma carta que Darwin escreveu a seu amigo, o geólogo escocês Charles Lyell, em 1861, pouco mais de um ano após a publicação de A Origem das Espécies mostra, por exemplo,  um Darwin que parece estar num dia de fúria . A missiva, encontrado em A Correspondência de Charles Darwin, Volume 9  e disponibilizado on-line pelo Projeto Correspondência de Darwin , é ao mesmo tempo chocante em seu desânimo incomum e estranhamente reconfortante, lembrando-nos que mesmo as maiores mentes também têm os seus dias negros. Diz Darwin na carta, em um certo momento:

” Mas eu estou muito mal hoje e muito estúpido e odeio todo mundo e tudo…” 

Apesar desta pequena amostra de destempero, Darwin tinha amigos em toda a parte, até no Brasil. O naturalista alemão Fritz Müller, que residiu por 20 anos em Blumenau, Santa Catarina trocou vasta correspondência com seu ídolo britânico. Após ler de modo entusiasmado “A Origem das Espécies”, Müller publicou em 1863 o seu primeiro livro, intitulado Für Darwin, uma reunião de fatos e argumentos que apoiavam a Teoria da Evolução. Eram tão ligados que o próprio Darwin pedia, por carta, que ele pesquisasse certos aspectos práticos de suas teorias e Müller fazia isso de bom grado.

Mas vamos agora nos concentrar na vida amorosa de Darwin. Desde a infância ele nutria uma paixão por sua amiga e vizinha Fanny Owen (1808-1891). Fanny  era considerada a garota mais formosa da cidade e do condado, era muito cortejada e, a julgar por suas cartas, muito inquieta.  Antes que ele viajasse, a jovem lhe pedira em carta que, qualquer que fosse seu título, não deixasse de visitá-la e de manter acesa sua amizade.

A vida em Cambridge certamente tinha afastado Fanny de Darwin. Um jardim – chamado “floresta” e mencionado posteriormente nas cartas de Fanny como “Floresta Negra” – que ocupava a fronteira das duas casas, tinha sido palco de namoricos na infância e na adolescência, além do estúdio na casa dela, lembrado por anos em cartas secretas como tendo sido o cenário de muitas descobertas, tanto que se referiam a esses locais  com um misto de encanto e sedução.

Contudo, em 1830 Fanny ficaria noiva de Jonh Hill,  um clérigo americano, irmão do deputado conservador da cidade. Certa vez Darwin  recebeu dela uma pequena bolsa de presente com um bilhete enigmático: “Dr. Postilhão, aceite esta pequena bolsa como lembrança da governanta da Floresta Negra”. Os postilhões eram homem muito atraentes, andavam uniformizados e traziam um chicote à cintura, denotando o seu caráter dominador. As moças  das classes mais elevadas se vestiam como se vestem hoje as governantas, com touca e avental. Anos antes, Hill terminara o noivado com Fanny e ela, pelo teor de seu bilhete, claramente estava disposta a voltar a brincar no jardim que dividia as duas casas; Charles como o imponente postilhão e ela a submissa governanta.

Fanny parecia conhecer muito bem a timidez de Darwin, seu jeito nervoso que o levava a gaguejar e a necessidade de dar um “empurrãozinho’ no rapaz para terminar uma frase tola ou para começar algo mais sério. Embora não fosse comum para a época, Fanny tinha compartilhado com Darwin hábitos tão extravagantes para uma moça como o tiro e o jogo de bilhar.

Até alguns dias antes  do Beagle partir no final de 1832, Fanny tentou fazê-lo desistir de sua viagem. Sua beleza elogiada por tantos quantos a conheciam, não podia suportar a insensibilidade de Charles diante do conteúdo de suas cartas, ora açucaradas, ora picantes. Nem as lembranças  dos bons momentos que tinham passados juntos impediram o jovem naturalista de partir em buscas de seus anseios.

Quando retorna de sua viagem  em 1836, Darwin se apaixona  por sua prima Emma Wedgwood e casa-se com ela em janeiro de 1839. Sua esposa bela e doce, com quem teve 10 filhos, o amparou na doença que o acometeu durante toda a vida até o leito de morte, 43 anos depois. Durante esse período, Emma acompanhou o marido dividindo a tristeza da perda precoce de 3 filhos, mantendo a sua religiosidade e auxiliando-o  na escrita de obras das quais era crítica.

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Para saber mais:

Um Darwin Diferente

O naturalista Charles Darwin (1809-1882), notável por suas idéias revolucionárias sobre as origens das espécies era um personagem marcado por conflitos e dramas pessoais como todo mundo. [Na foto: Paul Bettany interpretando Darwin no cinema no filme ‘Criação’ (2010)]

O naturalista Charles Darwin  (1809-1882) combinava perfeitamente o espírito do explorador com o do cientista. Antes de mais nada era um apaixonado pela Natureza, pela sua criatividade e versatilidade, e, como bom cientista, unia a essa paixão, a confiança na capacidade humana de decifrar os mistérios do mundo através da razão. Com um apetite insaciável pelo conhecimento, saiu pelo mundo em um navio da famosa Marinha Britânica, em busca de aventuras  e pistas que o ajudassem a desvendar  as variações que existiam nas diversas formações geológicas da Terra e na diversidade entre as espécies, bem como nas possíveis relações entre as duas.

Darwin viveu em uma época  em que a explicação mais aceita para a variação das espécies era dada pela Bíblia, segundo a qual Deus  criou o mundo em sete dias com todos os animais e plantas viventes até hoje. Se alguém questionasse essa explicação, por exemplo, perguntando por que não existiam mais dinossauros  (cujos  fósseis, é claro, já eram conhecidos bem antes do século  XIX), a resposta seria que esses monstros  eram muitos grandes para  caber na Arca de Noé e, portanto, acabaram afogados no Dilúvio. Darwin não se convencia muito com esse tipo de explicação. Ele achava que a Bíblia não deveria ser usada como texto científico e que deveria ser possível entender a mecânica do mundo através de seu estudo meticuloso, a partir da coleta de dados.

Esse Darwin que se notabilizou por seus estudos sobre a origem da espécies a a partir da seleção natural todo mundo conhece. Eu quero apresentar um Darwin diferente, um Darwin com mais características humanas, alguém como você e eu, cheios de qualidades e defeitos. Talvez quem leu a biografia de Darwin conheça um pouco desse lado do naturalista, embora a história tenha lhe reservado os louros de suas descobertas ou as críticas por suas teorias a respeito da origem do homem.

Para começar, quando jovem Charles Darwin tinha fama de gastador. Em cartas enviadas às suas irmãs Susan e Catherine quando estava no Chile entre 1834-35,  Darwin se revela um gastador compulsivo. Diz ele:

” Tudo isso é muito brilhante, mas agora vem a parte desanimadora do projeto. Aquele fantasma horrendo, o dinheiro(…) Em suma , descontei uma letra cambial de 100 libras, isso logo depois de ter gasto 60 libras na travessia dos Andes (…) Creio sinceramente que eu seria capaz de gastar dinheiro até na Lua (…) não consigo, ou melhor, nunca resisti à Tentação.”

Ainda bem que ele era filho do afortunado Dr. Robert  Waring  Darwin, um médico milionário que trabalhava com especulações financeiras, tais como ações  de minas de ouro da América do Sul. Gastar 180 libras  em 4 meses , em 1834, em um país  pobre como o Chile naquela época, não era nada fácil. Isso representava quase o salário anual  de um professor da Universidade de Cambridge. Essa extravagância declarada não era novidade no jovem Darwin. Anos antes, em maio de 1831, recém-formado, recebera do pai 200 libras. Elas deveriam ser suficientes para quitar a s suas dívidas em Cambridge, onde estudara, e deveria sobrar um pouco para gastar em algo verdadeiramente ligado aos estudos universitários. Para “amolecer” o coração e o bolso do severo pai, o jovem Charles não hesitava em pedir ajuda das irmãs , de quem sempre se manteve muito próximo desde que se tornara órfão de mãe aos 8 anos de idade.

Darwin deixou sua cidade com 16 anos, para estudar Medicina na Universidade de Edinburgh. Porém, o pai de Charles o obrigou a mudar de caminho, e ir para a Universidade de Cambridge, para tornar-se clérigo da Igreja Anglicana. Ainda jovem, Darwin se interessou por geologia e voltou seus estudos para a geologia da América do Sul, decidindo explorar a Cordilheira dos Andes. As despesas não seriam pequenas ( mais tardes estimadas em 500 libras), mas Darwin deveria mostrar que, dessa vez a causa da gastança era verdadeiramente nobre. Ele cavaria fundo a ignorância humana e descobriria coisas jamais vistas.

“Uma galinha ciscando o chão sabe mais da geologia do galinheiro do que nós sabemos daquilo que está sob os nossos pés”, costuma dizer Darwin, já exibindo seu conhecimento  teórico e prático sobre o assunto.

Em 1831, aos 22 anos e recém-formado, Darwin foi convidado a participar de uma expedição patrocinada pelo governo inglês até os trópicos, como acompanhante do comandante do navio HMS Beagle. A missão do Beagle estava revestida de importância geopolítica. Darwin não embarcaria com um carregamento de batatas ou carvão mineral. Ele estava acompanhado de nada menos do que 22 cronômetros H-4 de precisão inaudita, garantida por preciosos rubis à prova de desgaste, guardados por uma tripulação armada, disposta a proteger à bala os mais modernos artefatos da tecnologia da época. A expedição  consertaria os erros dos mapas anteriores que tinham dizimado tripulações inteiras de navios e determinaria com precisão, interesses geopolíticos e militares, como as Ilhas Malvinas, que, conquistadas à força  por aquela época, passaram a se chamar Falklands.

A decisão de navegar estava ligada a vários fatores, entre eles a vida amorosa de Charles Darwin. Sua amiga de infância, Fanny Owen (1808-1891), estava disponível para um relacionamento mais sério. Seria possível adiá-lo para depois da viagem? Mas esse capítulo sobre a vida amorosa de Darwin eu conto depois em uma outra postagem.

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Para saber mais: 

A Casta dos Super Soldados: Exemplo de Acomodação Genética em Formigas

Depois de uma longa e ansiosa espera por novidades, Eduardo Bouth Sequerra, biólogo formado pela UFRJ e  doutor pelo Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, finalmente nos brinda com uma nova postagem no seu blog chamado Biologia do Envolvimento. Desta vez ele exemplifica um conceito que vem discutindo há tempos na sua página, o ‘acomodamento genético’. A espécie utilizada para exemplificar o acomodamento genético é a formiga do gênero Pheidole, que ocorre no hemisfério norte.  Veja o que ele diz sobre este assunto:

“Nós todos sabemos que a sociedades das formigas são organizadas em castas. Todas as espécies fazem rainhas, que geralmente tem asas, e operárias sempre sem asas. O gênero Pheidole ainda desenvolveu uma divisão entre as operárias com operárias menores, que fazem a maior parte do trabalho no formigueiro e saem pra procurar comida, e as soldado, que protegem o formigueiro e processam comida. Algumas espécies no norte do México e no estado americano do Arizona, ainda possuem uma terceira subcasta de operárias, as super soldado, que possuem a cabeça significativamente maior que a soldado e tem um cotoco no lugar das asas, chamadas asas vestigiais.  A grande descoberta deste grupo foi que há uma espécie de Pheidole no estado de Nova York, isso é, muito distante dessas espécies que ocorrem mais próximas a fronteira com o México, que também produzem formigas com características de super soldado, como a cabeça e o corpo muito maior que a de um soldado e a asa vestigial, só que muito raramente, esse fenótipo é considerado uma anomalia pra essa espécie. A distância geográfica entre estas espécies sugeria que este era um caso de co-evolucão, onde os super soldados apareceram de forma independente pelo menos duas vezes. Além disso, eles mostraram que dentro da árvore filogenética do grupo as espécies que fazem super soldados estão separadas e não tem um ancestral comum só delas.”

Continua Eduardo Sequerra:  

“Mas então, se as espécies criaram super soldados independentemente será que o caminho do desenvolvimento é o mesmo? A decisão entre o desenvolvimento de operária e soldado é regulado pela nutrição que por sua vez regula a produção de hormônio juvenil (HJ). Eles então mostraram que o fenótipo de super soldado que é muito raro nessa espécie de Nova York, P. Morrisi, pode ser induzido em grandes quantidades com o tratamento das larvas com o análogo de HJ, o metoprene, após a sua decisão por serem soldados. Existem então dois pontos de decisão, um primeiro entre soldado e operária, e um segundo entre soldado e super soldado. E eles mostraram que conseguiam induzir super soldados em outras duas espécies que não os produzem normalmente. Assim, por mais que muitas destas espécies de formigas não desenvolvam uma subcasta de super soldados, a informação para o caminho de desenvolvimento está em algum lugar escondido e sendo herdada a milhões de anos.”

Segue o autor esmiuçando o assunto:

“É muito comum ouvir que no caso de características que aparecem paralelamente em grupos separados filogeneticamente, que estas teriam aparecido por co-evolução, que indica a idéia de que esta teria surgido independentemente pelo menos duas vezes. Mas no caso dos super soldados de Pheidole os dados levam a uma diferente explicação. Esse gênero teve um ancestral comum aonde surgiram os super soldados, a expressão desse fenótipo desapareceu durante a história do grupo mas não a informação para tal. Assim, algumas espécies próximas a fronteira entre os Estados Unidos e o México encontraram um pressão semelhante que as levou a re-expressar o fenótipo de super soldados. Então, o surgimento de super soldados nesta região não apareceu graças a uma nova mutação e sim através da plasticidade dos mecanismos de regulação do aparecimento do fenótipo, mecanismo conhecido por acomodamento genético. No acomodamento genético, por a via estar sendo herdada continuamente, pode-se induzir o seu aparecimento mesmo que a espécie não o faça naturalmente. E por ser independente de uma nova mutação a indução pode ser feita em muitos indivíduos de uma vez e não em um só indivíduo.”

 

“Esta é uma bela demonstração de que a herança da informação para o desenvolvimento de fenótipos silenciados na história da espécie é uma boa fonte de variação que pode levar ao surgimento em paralelo das mesmas características em grupos separados. Esse também é uma bom exemplo de como são valiosos os dados obtidos sobre o desenvolvimento da espécie para traçar a sua história.”, conclui Eduardo Sequerra.

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Para saber mais: