A árvore da vida animal teve que começar em algum lugar. Encontrar aquele galho original entre um dossel tão emaranhado é mais difícil do que parece.
Uma nova análise de dados genômicos sugere que um filo na disputa pelo ramo mais antigo tem nos enganado o tempo todo.
Desde o século 19, muitos cientistas apresentam a esponja – uma das criaturas mais simples que existem – como o primeiro animal do mundo.
Os estudos genômicos modernos, no entanto, compararam essa bolha sem músculos, sem nervos e sem órgãos com uma criatura muito mais complexa.
As geleias de pente incluíam um pequeno filo conhecido como Ctenophora, mas ao contrário de Porifera – as esponjas do filo pertencem – essas criaturas semelhantes a orbe mostram características muito mais avançadas, incluindo neurônios e células musculares para detectar e comer presas, bem como um intestino para digestão.
Se essas geleias realmente vieram primeiro, isso significa que muitas de suas características foram posteriormente perdidas entre Porifera, apenas para evoluir novamente mais tarde. Embora isso possa soar totalmente ilógico, não está totalmente fora de questão, embora ameace mudar nossa compreensão da evolução animal inicial e do desenvolvimento do próprio sistema nervoso.
“Pode parecer muito improvável que tais características complexas possam evoluir duas vezes, independentemente, mas a evolução nem sempre segue um caminho simples”, explica o geneticista Anthony Redmond, do Trinity College Dublin, na Irlanda.
“Por exemplo, pássaros e morcegos são parentes distantes, mas têm asas desenvolvidas de forma independente para o vôo.”
Nos últimos anos, alguns modelos que dividiram os genes em grupos menores para comparação descobriram que as geleias de favo contêm um sinal filogenético maior do que as esponjas, o que sugere que esses animais evoluíram e existiram primeiro.
Usando os mesmos dados, outros modelos que não particionam genes, mas contam com uma supermatriz maior, revelaram a linha do tempo exatamente oposta, com as esponjas entrando em cena antes das geleias de pente.
Ambas as abordagens têm suas limitações, mas examiná-las juntas ajuda a aliviar alguns de nossos erros e preconceitos anteriores ao examinar os dados.
Uma reanálise usando um modelo mais integrativo agora sugere que estávamos no caminho certo para começar – ou seja, as esponjas estavam.
“Nossa abordagem preenche a lacuna entre duas metodologias discordantes e fornece fortes evidências de que as esponjas, e não as geléias de pentear, são nosso parente animal mais distante”, diz Redmond.
“Isso significa que nosso último ancestral animal comum era morfologicamente simples e sugere que a evolução repetida e / ou a perda de características complexas como um sistema nervoso é menos provável do que se geleias de favo fossem nosso parente animal mais distante.”
Na evolução, a seleção natural tende a manter a função e a forma de certas proteínas, substituindo aminoácidos específicos por outros que têm propriedades bioquímicas semelhantes. Essas propriedades, no entanto, podem diferir de local para local, dentro e entre os genes.
Modelos particionados, onde os genes são divididos e os padrões de substituição entre os locais são comparados em grupos, muitas vezes não são responsáveis por essa diversidade, o que significa que podem estar faltando várias substituições “ocultas”, especialmente em espécies onde novos aminoácidos foram selecionados de forma relativamente rápida .
Como tal, a maioria dos modelos particionados aponta para geléias de pente como a irmã original de outros animais. Mas quando modelos que levam em conta as diferenças de local são incorporados, os pesquisadores descobriram que as esponjas assumem esse papel.
Isso se alinha com estudos anteriores que descobriram que modelos particionados e não particionados podem afetar o comprimento dos ramos e nós de mudança na árvore da vida, “às vezes dramaticamente”.
Em outras palavras, argumentam os pesquisadores, são nossos modelos “mal ajustados” e “excessivamente simplistas” que estão suprimindo algumas mudanças evolutivas no longo ramo das geléias de favo. Isso faz com que o filo Ctenophora pareça ter evoluído antes das esponjas, quando, na verdade, essas geleias provavelmente se separaram de Porifera bem no início e depois evoluíram incrivelmente rápido.
Os resultados corroboram um estudo anterior em 2020 que descobriu que a rápida evolução das geléias em pente introduz um viés em nossos modelos que nos engana, fazendo-nos pensar que eles vieram primeiro.
Os filos Porifera e Ctenophora têm ramos longos, mas quando comparamos os dois usando modelos de substituição de aminoácidos semelhantes, as geleias parecem ser mais velhas devido à sua rápida evolução. Na realidade, porém, as sequências gênicas das geléias em pente ocorreram em um espaço de tempo muito mais restrito, o que as faz parecer mais relacionadas às esponjas do que realmente são.
Os modelos futuros precisam levar em conta esse viés, conhecido como ‘atração de ramo longo’, dizem os pesquisadores, caso contrário, essas discrepâncias continuarão surgindo repetidamente.
“Grupos de animais de ramificação longa são frequentemente difíceis de localizar”, disse o biólogo evolucionista Detlev Arendt à Quanta Magazine em 2015.
“Até agora, os dados filogenéticos pertencem não é realmente conclusivo sobre onde [geléias de pente].”
Dado o quão acalorado este debate se tornou, é improvável que este novo estudo termine a conversa para sempre. Dito isso, os resultados desse modelo atualizado se juntam a outros avanços recentes na pesquisa genômica que sugerem que os genes das geléias de favo estão de alguma forma nos confundindo.
“A consternação sobre qual linhagem é irmã de outros animais teve uma grande influência no desenvolvimento de novas abordagens e na reavaliação da qualidade das metodologias filogenéticas comumente aplicadas”, escrevem os autores.
“Parece que isso vai continuar, com muitos caminhos de pesquisa destacados por este debate ainda a serem explorados.”
Publicado em 02/04/2021 10h24
Artigo original:
Estudo original: