2017-03-27

Subject: Novos dados renovam debate sobre origem dos animais

Novos dados renovam debate sobre origem dos animais

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@ Nature/Georgette Douwma/SPL

Os biólogos evolutivos debatem à anos qual a linhagem de animais que terá surgido primeiro, as esponjas ou os ctenóforos. A resposta pode mudar a forma como os cientistas compreendem a evolução do sistema neroso humano, bem como de outros sistemas complexos, como o digestivo.

Um estudo publicado na revista Current Biology, toma partido pelas esponjas, usando um leque sem precedentes de dados genéticos para deduzir que elas foram o primeiro ramo de animais na árvore da vida. As esponjas são organismos simples, sem cabeça, sistema nervoso e intestino, pelo que a conclusão faz, intuitivamente, sentido.

Mas grande número de dados não conduz necessariamente a respostas melhores, alertam alguns investigadores: “Têm um enorme conjunto de dados mas quase certamente esta não será a palavra final”, diz David Hillis, biólogo evolutivo na Universidade do Texas, Austin, que não esteve envolvido no projeto. “Este é um problema muito complexo.”

Olhar para o que se passou ao longo de 600 milhões de anos de transformação é difícil. Parece que todos os animais descendem de ancestrais parte de um de cinco ramos na base da árvore da vida. Mas cada um desses grupos é muito diferente do outro no atualidade: existem esponjas, ctenóforos, cnidários, bilatérios e os obscuros placozoários.

Durante a maior parte do último século, os oólogos organizaram estes ramos de acordo com o que achavam ser simples e complexo. As esponjas estavam no ramo mais baixo e os bilatérios no topo. Mas em 2008, uma análise genética publicada na revista Nature colocou os ctenóforos, e não as esponjas, perto da rai da árvore evolutiva.

Este arranjo abalou os biólogos evolutivos pois ia contra a ideia de que a complexidade dos animais aumentou ao longo do tempo. Implicava que o sistema nervoso e outras características evoluíram de forma independente em diferentes linhagens e foram subsequentemente perdidas nas esponjas. Desde então, os estudos têm apoiado ou contradito este arranjo mas todos têm tido problemas.

No mais recente estudo, os autores tentaram resolver um dos maiores desafios na construção de árvores filogenéticas com base em comparações de DNA. Alguns genomas evoluem mais rapidamente que outros e os genomas em rápida evolução de animais não aparentados podem convergir numa sequência semelhante. “Por acaso, as linhagens podem acumular semelhanças genéticas que não são devidas a uma história partilhada", explica Michaël Manuel, biólogo evolutivo no Instituto de Biologia Paris-Seine, e principal autor do estudo.

Este problema é conhecido por atração do ramo comprido pois os modelos matemáticos representam alterações genéticas como comprimentos adicionais nos ramos dos diagramas que produzem. Os ramos compridos podem agrupar-se numa árvore em resultado dessas convergências ou apenas porque as suas sequências são muito diferentes das outras. Seja de que forma for, o agrupamento sugere que duas linhagens estão relacionadas quando afinal não estão.

  Manuel suspeita que os ramos longos de seres como os fungos atraem a linhagem dos ctenóforos porque, por razões desconhecidas, o genoma dos ctenóforos acumularam um número invulgar de alterações ao longo do tempo.

Para contornar a atração dos ramos compridos, Manuel e os seus colegas analisaram 1719 genes de um leque sem precedentes de espécies. Foi preciso usar capacidade computadorística do Canadá, Alemanha, Bélgica e França para lidar com os números e para testar vários modelos matemáticos que tivessem em conta fenómenos biológicos, incluindo o facto de alterações genéticas serem mais prováveis que outras. Optaram por um modelo chamado CAT, em parte porque reproduia muito bem seções da árvore filogenética animal que já foram confirmadas.

Os resultados do modelo CAT colocaram as esponjas no ramo mais antigo da árore filogenética dos animais. Alguns outros modelos usados pela equipa colocavam os ctenóforos na base: “O facto de os resultados variarem com os diferentes modelos é mau sinal”, diz Hillis, que não esteve enolvido no trabalho.

Casey Dunn, biólogo evolutivo na Universidade Brown em Providence, Rhode Island, que também não esteve envolvido no estudo, concorda: “Infelizmente, isto diz-nos que juntar mais dados de espécies não faz mexer a agulha do problema."

No futuro, sugere Hillis, o biólogos devem explorar dados genéticos menos propensos à atração do ramo comprido, pois a probabilidade de convergência casual é menor. Hillis concede que descobrir a solução pode não ser fácil: “Mas esta árvore é realmente importante, muda a forma como compreendemos os principais acontecimentos da evolução.”

 

 

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