30/12/2022 - 10:06
A espinha dorsal ou coluna vertebral é a característica que define e dá nome a todos os vertebrados e seu desenvolvimento é geralmente bem compreendido. No entanto, algumas partes cruciais de sua história evolutiva permaneciam enigmáticas. Um novo estudo de uma equipe da Universidade Humboldt de Berlim e do Museu de Ciências Naturais de Berlim (Alemanha) revela novos aspectos dessa história. O trabalho foi publicado na revista Scientific Reports.
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O paleontólogo Antoine Verrière, primeiro autor do estudo realizado como parte de sua pesquisa de doutorado, diz que o projeto começou com fósseis excepcionalmente bem preservados do réptil Mesosaurus tenuidens. O mesossauro foi o primeiro réptil a se adaptar à vida na água. Com um focinho longo e uma poderosa cauda nadadora, habitava um mar interior nas partes meridionais do supercontinente Pangeia.
“Em alguns raros espécimes juvenis, observamos que os arcos neurais, as espinhas situadas no topo da parte principal de uma vértebra, fechavam-se da cabeça à cauda à medida que os animais cresciam, como um zíper. Queríamos entender como esse padrão caberia na história evolutiva dos vertebrados terrestres, mas rapidamente percebemos que havia surpreendentemente pouca informação disponível. Então decidimos investigar isso nós mesmos.”
Padrões analisados
A equipe analisou quatro dos principais padrões de desenvolvimento na coluna vertebral dos amniotas (grupo de vertebrados tetrápodes que incluem os mamíferos e os sauropsídeos):
1) A ossificação do centrum (o corpo principal de uma vértebra);
2) A ossificação de arcos neurais emparelhados;
3) A fusão dos elementos do arco neural emparelhados inicialmente em uma coluna;
4) A fusão dos arcos neurais com o centro, também chamada de fusão neurocentral.
Eles usaram modelos estatísticos para retraçar como esses vários padrões mudaram ao longo dos cerca de 300 milhões de anos de história dos vertebrados terrestres. Com isso, puderam reconstruir os padrões no ancestral comum a todos os vertebrados terrestres.
“O que mais nos surpreendeu foi que esses padrões parecem ter sido relativamente estáveis nos últimos 300 milhões de anos”, disse o professor Jörg Fröbisch, coautor do estudo. “Os vertebrados modernos e extintos são enormemente diversos em termos de formas corporais e estilos de vida e os elementos de suas colunas vertebrais são organizados em unidades complexas que diferem muito entre as espécies. No entanto, os padrões de ossificação eram muito mais conservadores do que se esperava da grande diversidade morfológica.”
Poucos desvios
Embora os padrões estudados tenham se mostrado relativamente estáveis ao longo da evolução devido ao enorme intervalo de tempo considerado, alguns desvios ocorreram. Notavelmente, aves, mamíferos e répteis escamados desenvolveram seus próprios modos específicos de ossificação vertebral, que diferem da condição ancestral dos amniotas. Mais uma vez, dentro desses grupos, os padrões também eram surpreendentemente estáveis.
“Avestruzes e gaivotas, por exemplo, têm anatomias e estilos de vida muito diferentes, mas suas colunas vertebrais ossificam de maneira semelhante. Isso mostra que algumas mudanças podem ser observadas entre as principais linhagens de vertebrados terrestres, mas dentro de cada uma das principais linhagens, o desenvolvimento da coluna permaneceu bastante estável novamente”, afirmou a professora Nadia Fröbisch, coautora do artigo.
“Nosso estudo é outro grande exemplo de como os dados de fósseis e animais modernos podem se unir para realmente obter uma imagem muito mais profunda do desenvolvimento e evolução das principais estruturas do corpo”, disse Antoine Verrière.
