2015-05-18

Subject: Dino-galinhas revelam a origem do bico

Dino-galinhas revelam a origem do bico

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@ Nature/Bhart-Anjan Bhullar

Os biólogos criaram embriões de galinha com faces semelhantes às de dinossauros manipulando moléculas que conduzem a formação dos bicos das aves.

A investigação, detalhes da qual foram publicados na revista Evolution, não pretende criar bandos de dino-galinhas híbridas ou ressuscitar os dinossauros, diz Bhart-Anjan Bhullar, paleontólogo agora na Universidade de Chicago, Illinois, q1ue co-liderou o estudo. “Nunca mais voltaremos a estas dino-galinhas ou lá o que são.” Em vez disso, diz ele, a equipa pretende determinar de que forma os focinhos se tornaram bicos à medida que os dinossauros evoluíram para aves, há mais de 150 milhões de anos.

A transição de dinossauro para ave foi confusa, não há características anatómicas específicas que distingam as primeiras aves dos seus ancestrais dinossauros carnívoros, mas os primeiros estádios da evolução das aves, os ossos gémeos que formavam o focinho de répteis e dinossauros (a pré-maxila) alongaram-se e uniram-se para produzir o bico. “Em vez de dois pequenos ossos do lado do focinho, como em todos os outros vertebrados, fundiram-se numa única estrutura", diz Bhullar.

Para compreender melhor como estes ossos se poderão ter fundido, a equipa liderada por Bhullar e Arhat Abzhanov, biólogo evolutivo na Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, analisou o desenvolvimento embrionário dos bicos de galinhas e emas, bem como o dos focinhos de aligatores, lagartos e tartarugas. O seu raciocínio era que os focinhos de répteis e dinossauros se desenvolviam a partir da pré-maxila de forma semelhante e que as vias de desenvolvimento que formam o focinho foram alteradas no curso da evolução das aves.

A equipa descobriu que duas proteínas que se sabe conduzirem o desenvolvimento da face, a FGF e a Wnt, se expressavam de forma diferente em embriões de aves e de répteis. Nos répteis, as proteínas estavam activas em duas pequenas zonas na parte do embrião que forma a face. Nas aves, pelo contrário, ambas as proteínas se expressavam numa larga banda através da mesma zona do embrião. Bhullar viu o resultado como algum tipo de evidência de que a actividade da FGF e da Wnt contribuiu para a evolução do bico.

Para testar esta ideia, a equipa juntou bioquímicos que bloqueavam a actividade destas proteínas a dúzias de ovos de galinha em desenvolvimento. Não chegaram a deixar os ovos chocar, diz Bhullar, pois não inseriram essa etapa no seu protocolo melhorado de pesquisa. Em vez disso, identificaram as diferenças nas faces dos pintos prestes a chocar, que eram subtilmente diferentes de pintos sem inibição das proteínas.

Os pintos alterados continuavam a ter uma dobra de pele sobre o que seriam os seus bicos, pelo que a diferença não era óbvia, diz Bhullar. “Ao olhar para os animais externamente continuávamos a pensar que tinham bico mas se olhássemos para o esqueleto ficávamos muito confusos, parecia que não tínhamos dado focinhos a aves.”

Em alguns embriões, as pré-maxilas estavam parcialmente fundidas, enquanto noutros os dois ossos eram distintos e muito mais curtos. Alguns dos embriões alterados pareciam galinhas tal e qual. A equipa criou modelos digitais dos seus crânios com tomografia computorizada e descobriu que alguns se assemelhavam mais aos ossos das primeiras aves, como o Archaeopteryx ou Velociraptor, do que os das galinhas não modificadas.

“Muito fixe”, diz Clifford Tabin, biólogo do desenvolvimento na Faculdade de Medicina de Harvard em Boston, Massachusetts. Ele pensa que a equipa de Bhullar juntou um caso bastante forte a favor da expressão alterada da FGF e da Wnt moldar o bico das aves.

Identificar as alterações genéticas responsáveis, no entanto, será mais difícil. Podem estar em genes que codificam a FGF e a Wnt, em genes de vias metabólicas associadas ou no DNA regulador que influencia a expressão genética. Se estas alterações puderem ser identificadas, pode ser possível modificar o genoma da galinha para as incluir e, de forma altamente controversa, produzir répteis semelhantes a aves por edição genética.

Jack Horner, paleontólogo na Universidade Estadual do Montana em Bozeman, espera levar a abordagem genética à incorporação de caudas do tipo dinossauro em galinhas. Num artigo publicado o ano passado, a sua equipa identificou mutações que potencialmente envolviam o desaparecimento da cauda nas aves modernas. Mas aplicar estas descobertas à criação de dino-galinhas tem sido difícil, diz ele, pois há muitos componentes.

Bhullar diz admirar a visão de Horner mas está mais interessado em replicar a evolução para revelar como esta cria novas formas. O seu laboratório tenciona estudar a expansão do crânio dos mamíferos e os invulgares membros posteriores dos crocodilos ressuscitando a sua anatomia ancestral.

 

 

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