2009-08-29

Subject: Rato de patas brancas é novo ícone da evolução

 

Rato de patas brancas é novo ícone da evolução

 

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Peromyscus maniculatus @ BBC

Um pequeno rato de patas brancas Peromyscus maniculatus que vive numa duna no Nebraska parece que está destinado a tornar-se um ícone da biologia. 

No espaço de apenas alguns milhares de anos, gerações de ratos desenvolveram uma pelagem da cor da areia que os camufla dos predadores, mas o mais espantoso é que os ratos em que surgiu naturalmente a mutação rapidamente a passaram, o que torna os ratos de patas brancas um dos melhores exemplos até agora estudados da "verdadeira" selecção natural em acção.

Os ratos de patas brancas são uma das espécies mais abundantes e disseminadas de mamíferos na América do Norte. Geralmente os ratos têm pelagem escura, o que lhes permite confundir-se com o solo escuro e evitar serem vistos por predadores como corujas e falcões.

Mas em Sand Hills no Nebraska, os ratos de pelagem clara abundam. 

"Decidimos investigar o acentuado contraste entre os ratos que vivem nas claras Sand Hills e os ratos que vivem em solos mais escuros apenas algumas milhas mais ao lado", diz Catherine Linnen, da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts. "Também estávamos intrigados pelo facto de as Sand Hills se terem formado nos últimos 8 a 15 mil anos, o que implica que a coloração clara dos ratos das Sand Hills só recentemente se tinha tornado vantajosa."

Linnen e os seus colegas das Universidades de Harvard e da Califórnia, Berkeley concluíram agora de que forma exactamente os ratos evoluíram tão rapidamente, tendo publicado os seus resultados na última edição da revista Science.

Eles descobriram que a cor clara da pelagem é codificada por um único gene, baptizado Agouti. Este gene expressa-se a uma taxa superior e durante mais tempo que os genes que codificam para a pelagem escura.

A maioria dos animais que desenvolve rapidamente novas características fá-lo expressando uma variação de um gene que já existe e não por desenvolver um novo gene totalmente de raiz.

No entanto, os investigadores descobriram que o gene Agouti só surgiu na população de ratos selvagens de Sand Hills há cerca de 4 mil anos, apenas alguns milhares de anos depois de os ratos escuros terem colonizado o seu novo lar. Isso significa que surgiu pela primeira vez há 8 mil gerações de ratos. 

Peromyscus maniculatus @ BBC

Eles também apuraram que este novo gene se tornou, desde então, muito comum entre os ratos das Sand Hills.

 

"O gene para a pelagem clara não existia logo os ratos tiveram que 'esperar' até que uma mutação em particular surgisse e depois a selecção teve que agir sobre ela", diz Hopi Hoekstra, também da Universidade de Harvard. "É um processo em duas partes: primeiro a mutação acontece e segundo, a selecção tem que aumentar a sua frequência."

Os investigadores dizem que é a primeira vez que foi possível documentar o surgimento de um gene, a sua selecção e subsequente propagação através de uma população de animais selvagens, o que lhes permitiu estimar a a força da pressão da selecção natural.

Ter pelagem de cor clara dá uma vantagem de sobrevivência de 0,5% aos ratos de Sand Hills. "Não parece grande coisa mas multiplicada por milhares de indivíduos ao longo de centenas de anos faz uma grande diferença", diz Hoekstra. 

"A nossa história é muito completa", acrescenta Linnen. "Fomos capazes de associar alterações a nível do DNA à capacidade de sobrevivência dos ratos na natureza."

Em alguns aspectos, os ratos das dunas são semelhantes à famosa borboleta Biston betularia do norte de Inglaterra. Durante décadas estas borboletas foram consideradas um dos melhores exemplos conhecidos da adaptação de animais selvagens ao seu ambiente por acção da selecção natural.

Originalmente, a maioria das borboletas eram claras, confundindo-se com a casca clara das árvores. Com o avançar da poluição devida à revolução industrial, as cinzas escureceram a casca das árvores e as borboletas claras, agora conspícuas, eram capturadas pelos predadores e a pressão selectiva levou ao aumento das borboletas mais escuras.

"Em ambas as espécies, alterações na cor evoluíram rapidamente devido à selecção por predadores visuais", diz Hoekstra.

Mas o estudo de Linnen e Hoekstra leva a nossa compreensão da selecção natural a um nível mais profundo. A pressão da selecção sobre as traças era tecnicamente artificial, causada pela poluição de origem humana, enquanto a selecção dos ratos de pelagem clara é verdadeiramente natural.

Para além disso, os cientistas descobriram o gene responsável e descobriram quanto tempo exactamente levou a evoluir e se fixar na população.

"Independentemente do facto de a borboleta ter sido um ícone da 'evolução em acção', ainda não conhecemos o contexto genético e as alterações que sofreu", diz Hoekstra. "Uma vez que os investigadores descubram o gene da pigmentação responsável pela alteração da cor da borboleta, podem fazer o mesmo tipo de análise e será muito interessante comparar essas estimativas com os ratos e o Homem." 

 

 

Saber mais:

Catherine Linnen

Hopi Hoekstra

 

 

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