Evolução não aleatória: Espécies diferentes usam mesmos genes há 120 milhões de anos

A pesquisa questiona o aspecto puramente aleatório das mutações genéticas.
[Imagem: Yacine Ben Chehida et al. - 10.1371/journal.pbio.3003742]

Evolução: Aleatória ou não?

Há muita confusão sobre a evolução natural ser aleatória ou não. O que hoje se sabe é que há um componente aleatório na evolução, as mutações genéticas. Contudo, há também um componente determinístico, a seleção natural, que não segue o acaso, funcionando com uma espécie de "filtro" que preserva variações genéticas vantajosas e elimina as prejudiciais.

Este é um campo fértil de pesquisa, repleto de controvérsias, incluindo posturas que tentam mostrar que a evolução não é cega e nem aleatória, e que as mutações no DNA não são aleatórias.

Agora, Yacine Chehida e uma grande equipe de várias instituições encontraram evidências de que a evolução se baseou na mesma "cola" genética por mais de 120 milhões de anos, aumentando a possibilidade de que a vida na Terra seja mais previsível do que se acreditava.

A descoberta é importante porque diz respeito justamente ao componente hoje reconhecido como aleatório na evolução, as mutações genéticas.

Mimetismo

Os pesquisadores se concentraram em borboletas e mariposas das florestas tropicais da América do Sul. Embora essas espécies sejam apenas parentes distantes, muitas compartilham padrões de cores nas asas surpreendentemente semelhantes, que servem como sinais de alerta para predadores - esse fenômeno é conhecido como mimetismo.

Ao procurar quais genes controlam esses padrões de cores compartilhados entre sete espécies distantemente relacionadas, a equipe descobriu que tanto borboletas quanto mariposas dependem repetidamente dos mesmos dois genes (ivory e optix) para produzir cores de advertência quase idênticas.

Em vez de alterar os próprios genes, a evolução atuou sobre elementos reguladores, frequentemente descritos como "interruptores genéticos", que controlam quando e onde esses genes são ativados. Nas borboletas, esses interruptores foram modificados de maneiras semelhantes em todas as espécies. Na mariposa, contudo, houve uma reviravolta surpreendente: O que imperou foi um mecanismo de inversão (um grande pedaço de DNA invertido) que espelha de perto uma estratégia observada em uma das espécies de borboletas.

"Investigando sete linhagens de borboletas e uma mariposa diurna, mostramos que a evolução pode ser surpreendentemente previsível e que borboletas e mariposas vêm usando repetidamente os mesmos truques genéticos para alcançar padrões de cores semelhantes desde a era dos dinossauros," disse o professor Kanchon Dasmahapatra.

O mesmo roteiro genético vem sendo seguido pelas borboletas e mariposas desde a época dos dinossauros.
[Imagem: Yacine Ben Chehida et al. - 10.1371/journal.pbio.3003742]

Mutação genética sem aleatoriedade

Agora será necessário documentar a ocorrência de eventos similares em outras espécies, mas a descoberta deste caso mostra que a mutação genética nem sempre é um processo aleatório - em vez disso, ela pode seguir vias genéticas recorrentes.

"Essas borboletas e a mariposa, embora distantemente relacionadas, são todas tóxicas e desagradáveis para as aves que tentam comê-las. Elas são muito parecidas porque, se as aves já aprenderam que um padrão de cores específico significa 'não coma, somos tóxicos', é vantajoso para outras espécies exibirem as mesmas cores de advertência. Aqui, mostramos que essas cores de advertência são particularmente ideais, pois parece bastante fácil evoluir esses mesmos padrões de cores devido à base genética altamente conservada ao longo de 120 milhões de anos," explicou a professora Joana Meier.

Compreender que a evolução frequentemente segue rotas genéticas estabelecidas pode ajudar os cientistas a antecipar como as espécies podem responder a ambientes em transformação: Se a natureza tende a reutilizar as mesmas soluções biológicas, prever adaptações futuras pode se tornar mais viável do que se pensava anteriormente.