2013-06-28

Subject: Primeiros cavalos surgiram há 4 milhões de anos

 

Primeiros cavalos surgiram há 4 milhões de anos

 

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@ Nature/Claudia Feh, Association pour le cheval de Przewalski

O humilde cavalo forneceu a sequência completa do genoma mais antiga até à data, recolhida de um espécime com mais de meio milhão de anos, encontrado congelado na permafrost do árctico canadiano. A descoberta, publicada na revista Nature, recua as origens conhecidas da linhagem dos equinos em cerca de 2 milhões de anos e revela uma variedade de pistas evolutivas.

A sequência foi extraída do osso de um membro posterior de um cavalo que viveu há 780 a 560 mil anos. Ao sequenciar o genoma deste animal, bem como de um cavalo com 43 mil anos, cinco raças domésticas modernas de cavalos, um cavalo de Przewalski selvagem e de um burro, os investigadores foram capazes de seguir a história evolutiva da família dos equinos com um detalhe sem precedentes.

A equipa estima que o ancestral do género moderno Equus, que inclui os cavalos, burros e zebras, se separou de outras linhagens há cerca de 4 milhões de anos, o dobro do tempo que os cientistas consideravam até agora.

“Quebramos a barreira do tempo", diz o biólogo evolutivo Ludovic Orlando, da Universidade de Copenhaga, que liderou o estudo com o seu colega Eske Willerslev. Recordando que o DNA mais antigo até agora sequenciado pertencia a um urso polar com 110 a 130 mil anos, Orlando refere: “De repente, temos acesso a muitas mais espécies extintas do que alguma vez sonhámos em sequenciar."

A equipa foi capaz de sequenciar DNA tão antigo em parte devido às baixíssimas temperaturas do solo na zona em que o osso foi encontrado, que retardaram a taxa de degradação do DNA.

Mas os investigadores também tiveram sucesso por terem aperfeiçoado técnicas de extracção e preparação de DNA que preservassem a sua qualidade para sequenciação. Eles tiveram como alvo tecidos do fóssil com elevado teor de DNA, como o colagénio, e combinaram várias técnicas de sequenciação para obter o máximo de cobertura de DNA: usaram sequenciação de última geração de rotina com sequenciação de molécula única em que a máquina lê directamente o DNA sem precisar de o amplificar, o que pode levar à perda de algumas sequências.

Agora, o maior desafio para o campo é aplicar estas técnicas a outras espécies, como ancestrais humanos incluindo o Homo heidelbergensis e o Homo erectus, que viveram há centenas de milhar a mais de um milhão de anos. O problema é que é improvável encontrar esses espécimes enterrados na permafrost que tão bem preserva o DNA.

"O verdadeiro desafio é combinar estas tecnologias de sequenciação da próxima geração com a possibilidade de analisar amostras não preservadas na permafrost", diz Carles Lalueza-Fox, paleogeneticista no Instituto de Biologia Evolutiva de Barcelona, Espanha.

 

O artigo de Orlando e Willerslev dá pistas para outros tipos de descobertas que estas tecnologias podem permitir. A sua equipa, por exemplo, foi capaz de apoiar a ideia de que o cavalo de Przewalski Equus ferus przewalskii, que foi recuperado da quase extinção na Mongólia por programas de reprodução em cativeiro, é verdadeiramente o último cavalo selvagem que resta, quando comparado com os cavalos domesticados.

Os investigadores também foram capazes de seguir a dimensão da população de cavalos ao longo do tempo procurando assinaturas genéticas da dimensão da população e assim foram capazes de mostrar que as populações cresciam em períodos de abundância de pastagem, intervalados com frio extremo.

Mas isso não é surpresa. Outros investigadores dizem que é uma prova do princípio para como estudos semelhantes podem ser usados para explorar factores que podem ter conduzido a evolução e a especiação. “Este tipo de estudo dá-nos uma visão nova que mostra a evolução em acção”, diz Alan Cooper, director do Centro Australiano de DNA Antigo da Universidade de Adelaide.

Apesar de Willerslev e Orlando referirem que, em teoria, seria possível ressuscitar este cavalo milenar implantando o DNA antigo num zigoto de cavalo moderno, não têm planos para o fazer. Segundo eles, seria uma tarefa formidável só a compilação do genoma inteiro a partir de muito pequenos segmentos de DNA. Por agora, preferem focar-se em melhorar ainda mais na melhoria das suas técnicas, antes de as testar noutras amostras.

Quando dominarem completamente a técnica, Willerslev prevê que esta tenha um enorme impacto na biologia evolutiva: “A paleogenética vai mudar muitas das formas que temos de olhar para a evolução", diz ele.

 

 

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