Pulmões. Não podemos viver sem eles, nem a maioria dos animais que usam seus esqueletos por dentro. No entanto, alguns anfíbios extraordinários não se preocupam mais com esses órgãos delicados e mucosos.
Os cientistas descobriram que alguns animais sem pulmões começam a desenvolver esses órgãos respiratórios no início e, em seguida, seu processo de desenvolvimento muda o coração.
Esses animais, as salamandras plethodontid, conseguiram escapar sem pulmões respirando através de sua pele viscosa e tecidos da boca por pelo menos 25 milhões de anos. Para fazer isso, eles devem se revestir com gosma – como se estivessem usando o muco do pulmão do lado de fora – porque só podem absorver oxigênio através da pele se permanecer úmida.
Os pletodontídeos sem pulmão são o maior grupo de salamandras com quase 478 espécies, encontradas principalmente nas Américas, com poucas na Europa e na Coreia do Sul.
Pouco se sabe sobre como esses anfíbios perdem seus pulmões, então o biólogo evolutivo da Universidade de Harvard Zachary Lewis e seus colegas examinaram mais de perto esses amantes da água de sangue frio.
“Confirmamos que um pulmão incipiente se forma em embriões de várias espécies”, escrevem os pesquisadores em seu artigo. “Suas características morfológicas se assemelham às vistas no axolote, Ambystoma mexicanum, uma salamandra pulmonada.”
Esses pulmões embrionários se desenvolvem e se ramificam por cerca de três semanas em uma espécie, P. cinereus, antes que algo os interrompa. Bem antes da eclosão das salamandras bebês, as primeiras células pulmonares são programadas para sofrer apoptose, uma forma de morte celular.
Os pesquisadores suspeitam que o desenvolvimento pulmonar pare porque as células não recebem os sinais reguladores necessários para mantê-las se multiplicando, o que em outros vertebrados vem dos tecidos que cercam os pulmões em desenvolvimento chamados mesênquima. Então eles decidiram testar essa hipótese.
“Colocamos o mesênquima de uma salamandra com pulmões em um embrião de salamandra sem pulmões e permitimos que ele se desenvolvesse”, diz Lewis. “Isso resultou na formação de estruturas que se assemelham a pulmões, oferecendo algumas evidências de que as salamandras sem pulmões permanecem capazes de continuar a desenvolver pulmões”.
Embora esses animais cobertos de muco não tenham vestígios de pulmões quando adultos, as salamandras ainda têm os genes e muitos dos processos de desenvolvimento necessários para cultivá-los.
Mas alguns dos sinais necessários para completar o processo – os dos tecidos do mesênquima, por exemplo – parecem estar faltando.
Então, por que tantas ferramentas e ingredientes para a fabricação de pulmões foram preservados em animais que não usam pulmões há milhões de anos?
“O rudimento pulmonar, por exemplo, pode desempenhar papéis importantes no desenvolvimento de órgãos adjacentes, como o coração”, especulam os pesquisadores, explicando que alguns dos genes envolvidos na formação inicial do pulmão também são usados para fazer outros órgãos. Por exemplo, um gene chamado Sonic hedgehog (sim, realmente) é usado para o desenvolvimento do pulmão e dos membros.
Essas conexões mostram como o estudo de restos de órgãos (estruturas vestigiais) – como esses ou protuberâncias de pernas em cobras – pode nos ajudar a entender os mecanismos de torção e giro por trás dos processos de desenvolvimento e evolutivos e fornecer insights sobre o funcionamento de nossos órgãos.
Registros fósseis esparsos de salamandras tornam difícil para os pesquisadores determinar quando precisamente esses animais perderam seus órgãos respiratórios dedicados, mas as linhas do tempo genéticas colocam em algum lugar entre 25 a 110 milhões de anos atrás, dependendo se aconteceu em uma espécie ancestral ou se a perda pulmonar evoluiu várias vezes dentro desta família de salamandras.
“Claramente, as salamandras sem pulmões ficam bem sem pulmões, já que representam cerca de dois terços de todas as espécies de salamandras”, diz Lewis. “Talvez a perda de pulmões tenha permitido, em vez de dificultado, esse sucesso evolutivo.”
Publicado em 26/08/2022 12h26
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