Como o mamífero mais estranho da Terra tem que ser tão bizarro
Muitas vezes considerado o mamífero mais estranho do mundo, o ornitorrinco de bico de pato da Austrália exibe uma série de características bizarras: põe ovos em vez de dar à luz bebês vivos, seu leite, tem esporas venenosas e é até equipado com 10 cromossomos sexuais. Agora, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Copenhague realizou um mapeamento único do genoma do ornitorrinco e encontrou respostas sobre a origem de algumas de suas características estranhas.
Ele põe ovos, mas as enfermeiras, é desdentada, tem um esporão venenoso, tem pés de teia, pele que brilha e tem 10 cromossomos sexuais. Desde que os europeus descobriram o ornitorrinco na Austrália durante o final da década de 1700, a criatura peculiar, de bico de pato, semiaquática tem confundido pesquisadores científicos.
Os pesquisadores modernos ainda estão tentando entender como o ornitorrinco - muitas vezes considerado o mamífero mais estranho do mundo - tem que ser tão único. Seus entendimentos avançaram, em grande parte. Pela primeira vez, uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por biólogos da Universidade de Copenhague, mapeou um genoma ornitorrinco completo. O estudo foi publicado na revista científica Nature.
"O genoma completo nos forneceu as respostas de como algumas das características bizarras do ornitorrinco surgiram. Ao mesmo tempo, a decodificação do genoma para ornitorrinco é importante para melhorar nossa compreensão de como outros mamíferos evoluíram — incluindo nós humanos. Ele tem a chave para que nós e outros mamíferos euríteres evoluímos para nos tornarmos animais que dão à luz animais vivos em vez de animais que pousam ovos", explica o professor Guojie Zhang, do Departamento de Biologia.
O ornitorrinco pertence a um antigo grupo de mamíferos - monotremos - que existiam milhões de anos antes do surgimento de qualquer mamífero moderno.
"Na verdade, o ornitorrinco pertence à classe Mamífero. Mas geneticamente, é uma mistura de mamíferos, aves e répteis. Ele preservou muitas das características originais de seus ancestrais — o que provavelmente contribui para seu sucesso na adaptação ao ambiente em que vivem", diz o professor Zhang.
Põe ovos, sua leite e não tem dentes
Uma das características mais incomuns do ornitorrinco é que, embora coloque ovos, também tem glândulas mamárias usadas para alimentar seus bebês, não através de mamilos, mas de leite — que é o suor de seu corpo.
Durante nossa própria evolução, nós humanos perdemos todos os três chamados genes de vitellogenina, cada um dos quais é importante para a produção de gemas de ovo. Galinhas, por outro lado, continuam a ter as três. O estudo demonstra que os ornitorrincos ainda carregam um desses três genes de vitellogenina, apesar de terem perdido os outros dois há cerca de 130 milhões de anos. O ornitorrinco continua a colocar ovos em virtude deste gene restante. Isso provavelmente porque não é tão dependente da criação de proteínas de gema como as aves e répteis são, como ornitorrincos produzem leite para seus filhotes.
Em todos os outros mamíferos, os genes da vitellogenina foram substituídos por genes caseína, que são responsáveis por nossa capacidade de produzir proteína caseína, um componente importante no leite de mamíferos. A nova pesquisa demonstra que o ornitorrinco também carrega genes de caseína, e que a composição de seu leite é, portanto, bastante semelhante à de vacas, humanos e outros mamíferos.
"Ele nos informa que a produção de leite em todas as espécies de mamíferos já ancestrais foi desenvolvida através do mesmo conjunto de genes derivados de um ancestral comum que viveu há mais de 170 milhões de anos — ao lado dos primeiros dinossauros no período Jurássico", diz Guojie Zhang.
Outra característica que torna o ornitorrinco tão único é que, ao contrário da grande maioria dos mamíferos, ele é desdentado. Embora os ancestrais mais próximos deste monotremes estivessem dentados, o ornitorrinco moderno é equipado com duas placas de chifre que são usadas para amassar alimentos. O estudo revela que o ornitorrinco perdeu os dentes há cerca de 120 milhões de anos, quando quatro dos oito genes responsáveis pelo desenvolvimento dos dentes desapareceram.
Único animal com 10 cromossomos sexuais
Outra estranheza do ornitorrinco investigada pelos pesquisadores foi como seu sexo é determinado. Tanto os humanos quanto todos os outros mamíferos na Terra têm dois cromossomos sexuais que determinam o sexo — o sistema cromossomo X e Y no qual XX é feminino e XY é macho. Os monotremes, no entanto, incluindo nossos amigos de bico de pato de Down Under, têm 10 cromossomos sexuais, com cinco cromossomos Y e cinco X.
Graças aos genomas quase completos do nível cromossômico, os pesquisadores agora podem sugerir que esses 10 cromossomos sexuais nos ancestrais dos monotremas foram organizados em uma forma de anel que mais tarde foi quebrada em muitos pequenos pedaços de cromossomos X e Y. Ao mesmo tempo, o mapeamento do genoma revela que a maioria dos cromossomos sexuais monotrema têm mais em comum com galinhas do que com humanos. Mas o que mostra é uma ligação evolutiva entre mamíferos e aves.
Fatos do ornitorrinco
- O ornitorrinco é endêmico do leste da Austrália e da Tasmânia. É uma espécie protegida e classificada pela IUCN como quase ameaçada.
- Entre as razões pelas quais os ornitorrincos são considerados mamíferos: eles têm glândulas mamárias, crescem cabelos e têm três ossos em suas orelhas médias. Cada traço ajuda a definir um mamífero.
- O ornitorrinco pertence ao monotrema da ordem dos mamíferos, assim chamado porque os monotremos usam uma abertura singular para urinação, defecação e reprodução sexual.
- O animal é um excelente nadador e passa a maior parte do tempo caçando insetos e mariscos em rios.
- Seu bico característico é preenchido com sensores elétricos que são usados para localizar presas em leitos de rios lamacentos.
- O ornitorrinco macho tem um esporão venenoso atrás de cada uma de suas patas traseiras. O veneno é venenoso o suficiente para matar um cão e é implantado quando os machos lutam por território.
- Outro estudo de 2020 demonstrou que a pele do ornitorrinco é fluorescente. A pele marrom do animal reflete uma cor azul-verde quando colocada sob luz UV.Mais informações: Yang Zhou et al. Genomas de ornitorrinco e equidna revelam biologia e evolução dos mamíferos, Natureza (2021). DOI: 10.1038/s41586-020-03039-0
Paula Spaeth Anich et al. Biofluorescência no ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus), Mamíferos (2020). DOI: 10.1515/mamífero-2020-0027
Informações da revista: Natureza
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