2016-05-20

Subject: Genoma revela porque as girafas têm pescoço comprido

Genoma revela porque as girafas têm pescoço comprido

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@ Nature/Tim Fitzharris/NGS

Pode-se dizer que é foi uma tarefa de alto nível: os cientistas descodificaram os genomas da girafa e do seu parente mais próximo, o okapi. As sequências, publicadas na revista Nature Communications, revelaram pistas para o antigo mistério da forma como a girafa obteve os seus invulgarmente longos pescoço e patas.

Investigadores americanos e tanzanianos analisaram o material genético de duas girafas Masai Giraffa camelopardalis tippelskirchi, da Reserva Nacional Masai Mara no Quénia, uma do Zoo de Nashville no Tennessee e de um feto de okapi Okapia johnstoni do Centro de Conservação White Oak em Yulee, Florida.

“Esta é mais uma maravilhosa demonstração do poder da genómica comparativa para ligar a evolução de espécies animais a eventos moleculares que sabemos devem estar na base da extraordinária diversidade da vida neste planeta”, diz David Haussler, director do Instituto de Genómica da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.

Como o mamífero mais alto da Terra, as girafas podem atingir alturas até aos 6 metros, com pescoços a alcançar 2 metros. Para impedir que desmaiem quando baixam a cabeça para beber água, as girafas desenvolveram corações com um mecanismo de bombeamento invulgarmente forte, capaz de manter a pressão sanguínea duas vezes e meia superior à dos humanos. Para manter o equilíbrio e correrem com uma velocidade até 60 km por hora, as girafas têm o dorso descaído e troncos curtos mas o seu parente mais próximo, o okapi, assemelha-se mais a uma zebra e não apresenta estas modificações.

Investigações genéticas anteriores tinham sugerido que o okapi e a girafa teriam divergido a partir de um ancestral comum há cerca de 16 milhões de anos, diz o co-autor do estudo Douglas Cavener, biólogo na Universidade Estadual da Pennsylvania em University Park, mas este último estudo descobriu que as duas espécies divergiram muito mais recentemente, há cerca de 11,5 milhões de anos.

Para identificar as alterações genéticas associadas às características únicas da girafa, Cavener comparou as sequências codificantes do genoma da girafa com as do okapi e com as de outros 40 mamíferos, incluindo ovelhas, vacas e humanos.

Os cientistas descobriram que cerca de 70 genes no genoma da girafa mostravam adaptações não observadas noutros mamíferos. Dois terços desses genes codificam proteínas associadas à regulação de diferentes aspetos do desenvolvimento e fisiologia, particularmente no esqueleto e no sistema cardiovascular. Quatro deles, por exemplo, são genes homeobox associados ao desenvolvimento da coluna e das patas.

“Todos estes genes da girafa, nós também os temos, o que as torna únicas foi a existência de ajustes e alterações subtis", diz Cavener. Alguns dos genes específicos identificados estão envolvidos na regulação do desenvolvimento do esqueleto e cardiovascular, o que pode significar que mutações num pequeno número de genes é o motor das adaptações das girafas, como o pescoço comprido e um sistema cardiovascular turbo, em paralelo, acrescenta Cavener.

Este estudo identifica genes associados às adaptações da girafa mas não prova o seu papel na evolução da girafa. Cavener e o seu co-autor Morris Agaba, geneticista molecular no Instituto Africano Nelson Mandela para a Ciência e a Tecnologia em Arusha, Tanzânia, tenciona testar esta relação introduzindo as mutações relacionadas com a coluna e as patas em ratos  através de técnicas de edição genética: “Seria o máximo fazer um rato de pescoço comprido", brinca Cavener.

Conservacionistas como Derek Lee, ecologista quantitativo no Instituto da Natureza Selvagem em Weaverville, Carolina do Norte, vêem um benefício um pouco mais imediato nestas descobertas, a chamada de atenção para o risco que as girafas enfrentam. Nas savanas africanas, as girafas alimentam-se de folhas de acácia e servem de presa a predadores como os leões e as hienas mas nos últimos 15 anos o seu efetivo caiu 40% em resultado da perda de habitat e caça ilegal de carne selvagem.

Atualmente restam 80 mil girafas no continente africano: “As girafas tiveram um declínio vertiginoso na natureza", diz Lee. “Seria ridículo perder este magnífico animal no momento em que estamos a começar a compreender o seu código genético.”

 

 

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