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A evolução levanta voo

Genomas de 48 aves revelam ‘Big Bang biológico’ após extinção dos dinossauros

Algumas das espécies analisadas no estudo genético. Ampliar foto
Algumas das espécies analisadas no estudo genético.

A massa de informação só é comparável ao site de transparência do Governo, mas ainda falta entendê-la melhor. Depois de quatro anos de trabalhos coordenados, uma equipe de 200 cientistas de 80 instituições em 20 países sequenciou (ou seja, leu) os genomas de 48 espécies de aves, revelando a quem souber ver os mais íntimos segredos da evolução desses animais. Os resultados foram apresentados em 29 artigos técnicos, oito deles na revista Science, e esclarecem quase todos os enigmas que cercavam as 10.000 espécies que descendem dos dinossauros do Cretáceo e hoje sobrevoam nossas cabeças.

Qual é o ancestral comum dos pássaros, crocodilos e dinossauros? Será a exuberância e diversidade das aves a consequência de um interminável período de tentativa e erro ocorrido antes que a fúria da Terra varresse os grandes répteis? Ou de um Big Bang evolutivo que veio justamente preencher o vazio deixado pela extinção daquelas feras? O que tem em comum a aprendizagem vocal das aves e a dos humanos? E, depois de terem dentes, por que as aves os perderam?

O Consórcio Filogenômico Aviário é dirigido por Guojie Zhang, do Banco Genético Nacional da China, Erich Jarvis, da Universidade Duke (EUA), e Thomas Gilbert, do Museu de História Natural da Dinamarca. Contou com contribuições do Consórcio Brasileiro do Genoma Aviário, do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade do Pará e do Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. A relação completa dos 29 artigos nas publicações Science, Genome Biology, GigaScience e outras revistas científicas pode ser consultada aqui.

Uma espécie de crocodilo indiano. ampliar foto
Uma espécie de crocodilo indiano.

Pato, avestruz, emu, corvo, íbis, falcão, águia, pica-pau... As 48 espécies de aves estudadas não foram escolhidas por sua disponibilidade nem por seu valor econômico – nisso o frango é campeão, mas seu genoma já foi sequenciado na década passada –, e sim por representarem todos os grandes ramos evolutivos das 10.000 espécies de aves existentes. Trata-se do “maior estudo genômico de uma só classe de vertebrados até agora”, como destaca Zhang. “Só com uma amostragem dessa escala pode-se começar a explorar a verdadeira diversidade genômica de uma classe inteira de vertebrados”, acrescenta Gilbert.

Houve tentativas anteriores de esclarecer a árvore evolutiva das aves comparando 20 genes entre linhagens diferentes, mas os resultados foram difíceis de interpretar ou eram diretamente contraditórios entre si. “Não é que 20 genes seja pouco”, explica Toni Gabaldón, do Centro de Regulação Genômica, de Barcelona, que participou do estudo. “É que os genes não bastavam para resolver o problema.”

Trata-se do maior estudo genômico já feito com uma só classe de vertebrados 

Um gene é um segmento de DNA (as letras gattacca…) que contém a informação necessária para fabricar uma proteína (ou seja, que “codifica” uma proteína, no jargão científico). E essas “sequências de código” contam uma história errônea sobre a evolução das aves. A razão é que existem convergências extensivas: duas espécies muito diferentes descobrem as mesmas sequências de código quando têm estilos de vida similares. Parecem parentes, quando são apenas vizinhos com necessidades semelhantes. “Só o genoma não codificante nos fornece o verdadeiro relógio evolutivo”, conclui Gabaldón.

Com a lupa genômica de alta resolução, fica claro agora que as chamadas aves aquáticas não formam um grupo homogêneo, e sim três linhagens que evoluíram independentemente: outro caso de convergência evolutiva. Também se vê agora que o ancestral comum de aves canoras, papagaios, pica-paus, corujas, águias e falcões foi um superpredador, a classe de fera que se situa no topo da sua cadeia alimentar, como são, em seus respectivos ambientes, o leão, o crocodilo do Nilo e o tubarão-tigre. O lindo canto dos pássaros é produto da “natureza, de dentes e garras vermelhas”, como escreveu o poeta Alfred Tennyson.

Pato, avestruz, emu, corvo, íbis, falcão, águia, pica-pau... As 48 espécies estudadas foram escolhidas por representar todos os grandes ramos evolutivos das 10.000 espécies de aves existentes.

Toda essa diversificação e a todas as neoaves, que na verdade representam 95% da atual variedade aviária, coincidem temporalmente com as sequelas da extinção em massa que pôs fim ao período Cretáceo, 66 milhões de anos atrás, e que não só acabou com os dinossauros – menos os dinossauros aviários e seus descendentes voadores, que são as aves atuais – como também com a maior parte de todas as espécies animais existentes à época.

Os genomas demonstram que a diversificação evolutiva das aves ocorreu num Big Bang biológico, no máximo 10 milhões de anos depois da extinção. E não durante um longo processo em pleno Cretáceo, como sustentavam outras teorias rivais muito recentes.

Finalmente: há algo comum entre a aprendizagem vocal de aves e humanos? Certamente sim. E não porque compartilhem da mesma origem evolutiva, e sim porque – de novo – os cérebros das diferentes espécies encontraram soluções parecidas para problemas similares. Codificar o mundo como uma sequência de sons, processá-los e produzi-los em imitação ao pássaro que está à frente do indivíduo parece ser uma questão muito concreta, que admite apenas um tipo de solução, ao menos neste vale de lágrimas. Qualquer dia veremos um crocodilo cantor – mas é melhor não confiar muito no que ele disser.

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