A aleatoriedade sempre doi apontada na teoria da evolução como destaque. Agora, em um estudo recente sobre os olhos dos moluscos, especificamente dos quítons, surge uma nova perspectiva: o que os cientistas chamam de “evolução dependente da trajetória”.
Este conceito sugere que a trajetória evolutiva de um organismo não é apenas um passeio aleatório pelas possibilidades genéticas, mas sim uma jornada fortemente influenciada por suas características e decisões históricas, o que desafia nossa compreensão da evolução como uma série de etapas independentes rumo a uma complexidade crescente, sugerindo, portanto, uma profunda interconexão entre evolução e desenvolvimento.
Os quítons são pequenos moluscos que habitam desde rochas intertidais até profundezas oceânicas, e são protegidos por uma armadura de oito placas de concha. Esses “tanques vivos” desenvolveram sistemas visuais surpreendentemente complexos, incluindo manchas oculares e olhos de concha, que evoluíram independentemente duas vezes cada. Esse fenômeno de evolução convergente destaca a capacidade extraordinária dos quítons de desenvolver visão espacial, uma façanha realizada de maneira impressionantemente rápida em termos evolutivos.
O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, utilizou uma técnica chamada captura de exoma, para sequenciar seções estratégicas do DNA de mais de 100 espécies de quítons. O exoma é a parte do genoma de um organismo que contém todos os exons, as regiões do DNA que são transcritas para RNA mensageiro e traduzidas em proteínas.
Com isso, montaram a mais abrangente filogenia (ou árvore de relações evolutivas) para quítons até o momento. Ao mapear os diferentes tipos de olhos nessa filogenia, os pesquisadores observaram que, antes da evolução de olhos mais complexos, houve um aumento na densidade de estetas na concha, órgãos sensoriais que permitem aos quítons detectar luz, além de sinais químicos e mecânicos no ambiente.
O aspecto mais surpreendente do estudo da evolução desses moluscos veio da descoberta de que o tipo de olho evoluído estava determinado por uma característica aparentemente não relacionada: o número de fendas na armadura de concha dos quítons. Essa correlação entre a estrutura física preexistente e as possibilidades evolutivas futuras fornece um caso claro de evolução dependente da trajetória. A quantidade de fendas na concha funcionou como um “organizador de cabos” para os nervos sensoriais, com mais fendas permitindo um maior número de conexões nervosas, o que, por sua vez, influenciou o tipo de sistema visual que poderia evoluir.
Tal descoberta sugere que, uma vez que uma trajetória evolutiva é tomada, baseada em características físicas anteriores, certas possibilidades são bloqueadas, enquanto outras são abertas, e no caso dos quítons, linhagens com 14 ou mais fendas na placa da cabeça evoluíram manchas oculares, enquanto aquelas com 10 ou menos fendas desenvolveram olhos de concha, sugerindo uma diferenciação nada trivial, que reflete uma restrição fundamental na evolução dos sistemas visuais desses moluscos, baseada na arquitetura física de suas conchas.
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Compreendendo a teoria da evolução pelos quítons
A implicação deste estudo para a compreensão da evolução é profunda, pois desafia a noção simplista de que a evolução segue um caminho linear de crescente complexidade, mostrando, em vez disso, que a história evolutiva de um organismo pode limitar ou facilitar certas trajetórias de desenvolvimento.
Esse exemplo de evolução dependente do caminho nos quítons provavelmente se tornará um marco nos livros didáticos de biologia, ilustrando como a interação entre desenvolvimento e evolução molda a diversidade da vida de maneiras complexas e imprevisíveis.
Além disso, o estudo abre novas questões sobre por que o número de fendas na concha restringe o tipo de olho que pode evoluir. Pode-se especular que isso esteja relacionado às necessidades da visão ou, alternativamente, à maneira como as placas da concha se desenvolvem e crescem em diferentes linhagens. Isso sugere que as restrições estruturais impostas pelo crescimento da concha podem limitar quais olhos são possíveis, devido ao risco de enfraquecimento da concha por ter muitas ou grandes aberturas.
O que permanece claro é que muito ainda está para ser descoberto sobre como os quiítons veem o mundo. No entanto, suas capacidades visuais já estão preparadas para se tornar o novo exemplo favorito dos biólogos de evolução dependente da trajetória, uma descoberta que lança luz sobre o fenômeno geralmente raro de dependência de trajetória na evolução, reforçando a ideia de que a evolução não é apenas uma questão de mutações genéticas aleatórias e seleção natural, mas também profundamente influenciada por trajetórias históricas.
Fonte: Quanta Magazine
