Como e quando perdemos o rabo? Como aconteceu essa importante perda começa a ser decifrado. Uma equipe de cientistas americanos acaba de identificar a mutação genética que poderia ter eliminado as caudas da linhagem que deu origem aos hominídeos (nossos ancestrais) e aos macacos antropomórficos: a mutação de um gene que ocorreu em um único indivíduo há alguns anos. vinte milhões de anos.
Com e sem cauda
A evolução das espécies de primatas os divide em hominóides, um grupo que inclui gorilas, chimpanzés e humanose não os hominóides, que têm cauda e são parentes primatas mais distantes dos humanos.
A perda da cauda é uma das principais alterações evolutivas anatômicas produzidas ao longo do linhagem que levou aos humanos e aos macacos antropomórficos. Desempenhou um papel fundamental no bipedalismo humano, cujo surgimento evolutivo coincidiu com a perda da cauda.
Durante cerca de meio bilhão de anos, nossos ancestrais usaram cauda. Como os peixes, eles o usavam para nadar Mares cambrianos. Muito mais tarde, quando evoluíram para primatas, suas caudas os ajudaram a manter o equilíbrio enquanto corriam de galho em galho pelas selvas do Eoceno. Mas há cerca de 25 milhões de anos, as caudas desapareceram.
Darwin relacionou o cóccix a uma cauda rudimentar
Carlos Darwin Ele foi o primeiro a reconhecer esta mudança na nossa anatomia ancestral, quando surpreendeu os seus leitores vitorianos ao afirmar que descendíamos de primatas caudados. Darwin observou que embora os humanos e os macacos não tenham cauda visível, eles compartilham um pequeno conjunto de vértebras que se estendem além da pélvis. Essa estrutura, conhecida como cóccix, é o osso dos vertebrados que não possuem cauda, formado pela união das últimas vértebras e articulado em sua base com o osso sacral. “Não tenho dúvidas de que se trata de uma cauda rudimentar”, escreveu ele em A origem das espécies.
Esta dramática mudança anatômica teve um impacto profundo em nossa evolução. Os músculos da cauda dos nossos ancestrais evoluíram para uma almofada muscular que cruzava a pélvis. Quando, há alguns milhões de anos, os ancestrais dos humanos se levantaram e caminharam em duas pernasaquela cama muscular estava pronta para suportar o peso dos órgãos verticais típicos da caminhada bípede.
Desde que Darwin publicou A origem das espéciespaleoantropólogos encontraram fósseis que lançar alguma luz sobre essa transformação.
O Purgatório, gênero que agrupa quatro espécies extintas consideradas os primatas mais antigos, com 66 milhões de anos, possuíam caudas completas que provavelmente usavam para manter o equilíbrio nas árvores. Hoje, a maioria dos primatas vivos, como os lêmures e quase todos os macacos, ainda têm cauda. Mas quando os macacos apareceram no registo fóssil, há cerca de 20 milhões de anos, já eram caudas.
Mais de 30 genes envolvidos
Um novo estudo publicado em Natureza Explique como essa perda aconteceu. Seus autores identificaram a mutação genética que poderia ter eliminado as caudas da linhagem que deu origem aos hominídeos e aos macacos antropomórficos.
Para entender como os macacos e os humanos perderam as caudas, os pesquisadores observaram como as caudas se formam em outras pessoas. animais. Nos estágios iniciais de desenvolvimento embrionário São ativados genes mestres que servem como um manual de instruções para que diferentes partes da coluna sejam diferenciadas em unidades reconhecíveis, como pescoço e região lombar. Na outra extremidade do embrião emerge um primórdio caudal, dentro do qual se desenvolve uma cadeia especial de vértebras, músculos e nervos.
Os pesquisadores identificaram mais de trinta genes envolvidos no desenvolvimento da cauda em várias espécies, desde o longo apêndice de uma iguana até o coto semelhante ao lince que os gatos Manx ostentam. Todos esses genes também estão ativos em outras partes do embrião em desenvolvimento.
A mutação no gene TBXT
O hipótese O ponto de partida do novo estudo foi que os nossos antepassados perderam a cauda quando mutações alteraram um ou mais destes genes. Para encontrá-los, eles compararam o ADN de seis espécies de macacos com cauda com nove espécies de macacos caudados. Finalmente, eles descobriram uma mutação compartilhada por macacos e humanos (mas ausente em macacos caudados) no gene TBXT.
TBXT foi um dos primeiros genes descobertos pelos cientistas há um século. Em 1923, a geneticista russa Nadezhda Dobrovolskaya-Zavadskaya irradiou ratos machos com raios X e depois permitiu que se reproduzissem. Ele descobriu que alguns deles sofreram uma mutação que fez com que alguns de seus descendentes desenvolvessem caudas torcidas ou mais curtas. Experimentos posteriores mostraram que a mutação estava no gene TBXT.
A mutação que o artigo aponta Natureza É causada por um pedaço móvel de DNA, o retrotransposon AluY, que consiste em 300 letras genéticas inseridas em um íntron, um pedaço de DNA não codificante do gene TBXT. Este trecho de DNA, que é virtualmente idêntico em humanos e macacos, está inserido exatamente no mesmo lugar em seus respectivos genomas.
Estudo em ratos
Para testar a hipótese de que a mutação estava envolvida no desaparecimento da cauda, os pesquisadores manipularam geneticamente ratos para inserir a mutação TBXT que os humanos carregam. Muitos dos animais não desenvolveram cauda. Outros apenas cresceram um toco.
A nova pesquisa sugere que esta mutação afetou aleatoriamente um macaco há cerca de vinte milhões de anos, fazendo com que lhe crescesse um coto em vez de uma cauda, ou talvez nenhuma. No entanto, contra toda a lógica, o animal sem cauda sobreviveu e até prosperou, passando a mutação para o seu filhos. Com o tempo, a forma mutante do TBXT tornou-se a norma nos macacos e humanos modernos.
Os cientistas sustentam que a mutação TBXT não é a única razão pela qual desenvolvemos um cóccix em vez de uma cauda, porque, embora os ratos em que fizeram experiências produzissem vários tipos de caudas modificadas, o cóccix de todos os humanos é quase sempre idêntico. Portanto, deve haver outros genes que sofreram mutação posteriormente ajudando a produzir um anatomia uniforme entre os hominídeos.
A vida sem fila é mais difícil
Embora os geneticistas estejam começando a explicar como a cauda desapareceu, a razão pela qual tal evento ocorreu ainda permanece um mistério. enigma intrigante.
Como os primeiros macacos eram maiores que os macacos, seu tamanho maior teria facilitado a queda dos galhos e maior probabilidade de as quedas serem fatais. Portanto, é difícil explicar por que os macacos sem cauda para ajudá-los a manter o equilíbrio não sofreram desvantagem evolutiva significativo.
Perder a cauda também poderia ter levado a outros perigos, porque os pesquisadores também descobriram que a mutação TBXT não apenas encurta as caudas, mas às vezes também causa defeitos na medula espinhal. E, no entanto, de alguma forma, perder a cauda revelou-se uma enorme vantagem evolutiva.
Esse é o seguinte pergunta colocado pela nova descoberta: qual foi a vantagem?
Manuel Peinado Lorca, Professor Emérito. Diretor do Real Jardim Botânico da Universidade de Alcalá, Universidade de Alcalá.
Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o original.
