Curiosidades

Como a Serpente perdeu suas pernas?

As serpentes são alongadas, répteis carnívoros da subordem Serpentes . A sua característica mais distintiva é a falta de apêndices. As serpentes são palhetas, então elas se movem seguindo adiante, arrastando e puxando seus corpos pelo chão.Agora, se uma cauda é uma característica essencial do corpo de um animal, devemos perguntar para onde o corpo da cobra termina e sua cauda começa? Isso é cômico, mas um problema filosófico muito profundo, se você me perguntar. Mas não vamos continuar mais longe.

Em vez disso, em uma nota muito mais séria, o que devemos focar é a questão de por que as cobras perderam as pernas em primeiro lugar?

Cobra verde

(Foto Crédito: Pixabay)

A pergunta essencialmente pergunta: por que a natureza consideraria esta regressão melhor para a sobrevivência do que ter membros como outros répteis? A destreza tornaria asa de burro muito mais fácil do que seria sem um par de antebraço.

Um artigo inovador afirma que as cobras pré-históricas possuíam membros, embora muito finos. Eles os perderam gradualmente devido a certas restrições de energia. Mais tarde, aprenderemos como essas restrições impuseram essa regressão e prenderam o crescimento de membros na fase de fabricação própria – ao nível dos genes.

Serpentes com ossos do tornozelo

Zoólogos prevêem que em algum momento do passado, algumas cobras, se não todas, costumavam ter pernas. Acredita-se que as serpentes sejam desenvolvidas a partir de lagartos com pernas. As reivindicações encontram seu fundamento nas semelhanças entre esses répteis. Tanto os lagartos como as cobras possuem os mesmos órgãos sensoriais para localizar a presa. Ambas as formas masculinas dessas espécies possuem os mesmos órgãos reprodutores. Ambas as espécies são cobertas com escamas e são animais de sangue frio.

No entanto, devido à falta de evidências concretas, os zoólogos evolutivos têm sido incerto sobre essa afirmação, mas uma nova descoberta corrobora essa teoria.

A pesquisa sugere que cobras evoluíram de lagartos que escavaram em terra ou nadaram no oceano. No entanto, as pernas ficaram obsoletas em ambos os casos, à medida que o animal evoluiu ao longo do tempo. Parece que eles perderam os membros porque a presença de membros impediu a locomoção aquática. Mas e a escavação? Os avanços não ajudariam com pá?

Veja Também...  A história dos samurais no Japão

Bem, os zoologistas afirmam que as cobras raramente cavaram seus próprios buracos. Em vez disso, eles invadiram e atrapalhavam buracos escavados por animais menores, provavelmente potenciais presas. Nesse cenário, os antecessores certamente os tornariam maiores do que o buraco e impediram que eles acessassem seus alimentos.

A presença de membros teria sido responsável por um tremendo desperdício de energia. Essas restrições obrigaram a regressão a não ter pernas. A regressão também ocorreu sem qualquer impacto na sobrevivência do organismo. O estudo destaca que a perda de membros pode ser creditada às cobras, aumentando-as a uma taxa extremamente lenta ou aumentando-as apenas por um curto período de tempo.

Somente se tivesse membros.

Para o estudo, Houssaye e seus colegas do Museu Nacional de História Natural em Paris examinaram rigorosamente uma cobra pré-histórica de fósseis denominada Eupodophis descouensi. As cobras mais antigas acreditam estar datadas até 94-112 milhões de anos. Esta cobra não estava entre as mais antigas, mas aproximou-se, estimada em aproximadamente 90 milhões de anos.

Os cientistas usaram uma técnica de imagem inovadora, altamente avançada, chamada Laminografia Computacional de Radiação Sincrotron (SRCL). O procedimento usa máquinas grandes que nos permitem ampliar e visualizar características microscópicas em detalhes requintados. Mais importante ainda, não causa danos a esses espécimes valiosos.

As máquinas expõem um espécime a uma radiação de raio X intensa que penetra profundamente no fóssil através de cada fenda à medida que gira em um substrato. O procedimento gera milhares de imagens 2D de alta definição, que são compiladas para formar um sofisticado modelo 3D do fóssil.

Pernas de serpente SCRL

(Foto de Crédito: Pansci.asia)

O modelo tridimensional da serpente fossilizada ilustrou os quadris da cobra antiga e as pernas delgadas de 2 cm! Ele mostrou 2 membros traseiros pequenos e regredidos e uma ausência de membros dianteiros. A perna palpável estava dobrada no joelho e possuía 4 ossos do tornozelo, mas não tinha ossos do pé ou do pé. Esta morfologia se parece muito aos membros de um lagarto terrestre moderno.

Veja Também...  Caligenefobia: o que é?

Outra serpente de uma idade similar,  Nageh rionegrina,  também prevê ter 2 pernas traseiras infinitesimamente finas. A cobra mostrou um sacro, uma característica óssea triangular que suporta a pelve.

Essas características podem ter subitamente partido quando o animal evoluiu.

O único ajuste genético que causou a cobra perder seus membros

Mesmo assim, como eu argumentava, os membros de uma cobra teriam impedido as atividades terrestres, o genoma de uma cobra conta uma história diferente. Ele emula o genoma de um lagarto terrestre.

Um estudo altamente elegante revelou que o genoma da cobra possui genes para a gênese e o crescimento dos membros, mas pequenas mutações no DNA localizado perto de um gene central para a arquitetura e o crescimento dos membros impediram o gene de se ativar, em primeiro lugar, mudando a aparência para sempre.

Cobra rock

(Foto Crédito: pxhere.com)

Isso ilustra um efeito de borboleta cintilante onde uma pequena variação transmuta para diferenças conseqüentes. O estudo destaca as vicissitudes espetaculares que uma única mutação genética pode induzir. Os Zoologistas afirmam que esta regressão pode ter ocorrido há cerca de 150 milhões de anos.

As primeiras pistas sobre essas mudanças genéticas foram buscadas por Martin Cohn, um biólogo de desenvolvimento evolutivo na Universidade da Flórida, em 1999. Ele descobriu que certos genes em um embrião de cobra participaram de um padrão de atividade diferente do que outros répteis no mesmo estado. Ele percebeu que a introdução de um fator de crescimento poderia permitir que esses embriões começassem a crescer membros. No entanto, como a tecnologia de edição de genes era apenas em seus estágios rudimentares, Cohn não tinha as ferramentas adequadas para espiar mais fundo.

Quatro anos depois, Hanken e seus colegas descobriram que a atividade em um gene chamado Sonic hedgehog (Shh) desempenhou um papel significativo na formação e tamanho dos membros em lagartos, sugerindo que também poderia ser significativo para cobras.

À medida que a tecnologia de edição de genes alcançou, cientistas rastrearam a atividade embrionária das pitículas para examinar por que suas pernas crescem, mas nunca acabam totalmente desenvolvidas. Os achados encontraram 3 deleções no switch genético que controla a atividade do mesmo gene Sonic hedgehog (SHH) !

sônica

O gene é nomeado após o popular personagem de desenho animado Sonic the Hedgehog. (Foto: Flickr)

O interruptor é formalmente denominado o potenciador. O intensificador promove um ancoradouro onde todas as proteínas que controlam a atividade desse gene são entregues. As deleções tornam difícil para as proteínas se encaixar, proporcionando-lhes assim uma estreita janela de atividade genética durante o desenvolvimento de embriões de python que é crucial para qualquer crescimento de membros.

Veja Também...  Edifícios Mais Caros Do Mundo

Alex Visel, um genômico do Lawrence Berkeley National Laboratory em Berkeley, Califórnia, comparou sequências genéticas de cobras antigas, como pythons e boas, para cobras recentemente desenvolvidas como cobras e pitões. Ele descobriu que este não possuía restos de perna que estavam presentes no primeiro. Seus intensificadores estavam repletos de deleções e mutações regressivas.

Os pesquisadores então tentaram testar a influência deste potenciador em membros de mouse, para prever seus efeitos sobre o crescimento de seus membros. Em um experimento perspicaz, os pesquisadores utilizaram a técnica de edição de genes CRISPR-Cas9 para substituir o potenciador de um roedor com os intensificadores de outros animais e, em seguida, o intensificador de uma cobra.

Ao amadurecer com o intensificador de outras espécies, as pernas do mouse cresceram convencionalmente. No entanto, quando substituído pelo potenciador de uma cobra, o crescimento do membro foi restrito a pequenos nubs! Além disso, quando o pesquisador fez as adições necessárias ao DNA e colocou o amplificador alterado de volta para os camundongos, o crescimento da perna retomou seu crescimento normal!

Desta forma, um ajuste microscópico que altera os degraus de DNA de cobras restringiu qualquer apontar saliente a um botão imperceptível, ou no caso de novas iterações de espécies de cobras, causou uma regressão para não ter nenhum apêndice.

Escondendo lagarto de areia

(Foto Crédito: Pixabay)

No entanto, os cientistas ainda não sabem se este tweak pode ser considerado a única e monumental mutação que introduziu a tendência de limblessness em lagartos e facilitou sua evolução em cobras. Eles acreditam que esta mutação pode não ser o único perpetrador, mas certamente é um ator importante neste drama que se desenrola.

Por enquanto, o antepassado comum de todas as cobras ainda espreita nas sombras, esquivo e relutante em ser identificado.

Referências:

  1. Penn State University
  2. Associação Americana para o Avanço da Ciência (Sciencemag.org)
  3. Cell Press
  4. Australian Broadcasting Corporation

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *