Há anos, um debate tem crescido entre cientistas sobre qual criatura antiga representa o verdadeiro primeiro animal: esponjas ou medusas. Usando uma nova técnica genética, uma equipe colaborativa de pesquisadores concluiu que os ctenofóros, também conhecidos como carambolas-do-mar, foram os primeiros animais a aparecerem na Terra. Esse é um passo importante nesse debate duradouro, mas a questão está longe de ser resolvida.
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Um novo estudo publicado na Nature Ecology and Evolution sugere que as medusas antigas, e não as esponjas, representam o ramo mais antigo da árvore genealógica animal. Os pesquisadores da Universidade Vanderbilt e Universidade de Wisconsin-Madison que conduziram o estudo não são os primeiros a fazer essa alegação, mas eles usaram uma técnica emergente para analisar literalmente centenas de milhares de genes, mostrando que as carambolas-do-mar têm o genoma mais antigo entre todos os animais. Os pesquisadores dizem que esse método poderia ser usado para resolver outras questões que persistem há muito tempo na biologia evolucionária, mas, dada a natureza altamente interpretativa de suas descobertas, é provável que o debate esponja contra medusa continue.
Décadas atrás, cientistas organizaram animais na chamada “árvore da vida”, examinando organismos e designando aqueles que pareciam simples como mais primitivos em termos de sua posição evolucionária. As coisas mudaram com a invenção da genômica, quando cientistas ganharam a habilidade de ler e comparar o DNA de organismos e classificarem-nos de acordo. Esse novo campo, chamado filogenética, revolucionou a maneira como definimos as relações evolucionárias, mas muitas lacunas existem entre os numerosos ramos da árvore da vida — incluindo o próprio tronco na base da árvore genealógica animal.
As técnicas filogenéticas tradicionais resolveram cerca de 95% de todas as relações evolucionárias, mas irritantes 5% dos casos seguem sem resolução, levando a controvérsias. Para entender por que certas relações na árvore da vida continuam controversas, os autores do novo estudo deram uma olhada em conjuntos de dados pré-existentes e compararam os genes individuais de carambolas-do-mar e esponjas para, enfim, chegar ao que eles acham ser o primeiro animal do mundo.
“Para descobrir por que [essas controvérsias persistem], nós especificamente examinamos as duas alternativas mais defendidas em uma série de controvérsias e notamos quantos genes suportam uma em relação à outra”, explicou o autor principal do estudo, Antonis Rokas, em entrevista ao Gizmodo. “Quando aplicamos nossa abordagem à questão das medusas/esponjas, descobrimos que todos os conjuntos de dados disponíveis — oito [conjuntos de dados filogenéticos] até agora — favoreciam as medusas em detrimento das esponjas.”
Durante sua análise, os pesquisadores compararam os marcadores genéticos individuais de esponjas e medusas, que chegavam às centenas de milhares. Cada vez que um gene favorecia uma hipótese sobre a outra, ele era marcado como um “sinal filogenético”.
“Quando você observa um gene particular em um organismo — chamemos de A —, questionamos se ele está mais próximo de seu equivalente no organismo B? Ou no organismo C? E o quão mais próximo?”, disse Rokas. Conduzindo desta maneira sua análise, os pesquisadores tiveram mais confiança em sua habilidade de orientar espécies na árvore da vida. Ou seja, esse método levou à descoberta de que carambolas-do-mar têm consideravelmente mais genes para defender seu status como o primeiro animal. Tanto as esponjas quanto as medusas surgiram pelo menos 500 milhões de anos atrás, e talvez até mesmo 700 milhões de anos atrás. Essa nova pesquisa sugere que as esponjas evoluíram das medusas, mas isso ainda é motivo de disputa.
“Então, o que há de novo em nosso estudo é que descobrimos uma maneira de quantificar a defesa das duas alternativas ao longo de vários conjuntos de dados diferentes gerados anteriormente e achamos que todos eles defendem as medusas como a primeira espécie”, disse Rokas.
Usando a mesma técnica, os pesquisadores conseguiram resolver outros 14 enigmas taxonômicos, descobrindo, por exemplo, que os crocodilos estão mais próximos dos pássaros do que das tartarugas (na árvore genealógica animal).
Então, isso resolve a controvérsia esponjas contra medusas de uma vez por todas?
“Acho que não”, admitiu Rokas. “Algumas das controvérsias que examinamos, incluindo a das esponjas/medusas, são diabolicamente difíceis de se decifrar; estamos tentando descobrir a ordem de dois eventos que acontecerem muito próximos um do outro há muito, muito, muito tempo. Então é difícil!” Dito isso, Rokas espera que a abordagem geral e a metodologia que sua equipe utilizou no estudo joguem mais luz sobre a natureza dessas disputas, o que, em última instância, pode pavimentar o caminho para sua resolução.
Parte do desafio é a quantidade total de dados genéticos envolvidos nas análises filogenéticas e como esses dados são interpretados. Dias atrás, um estudo parecido foi publicado na Current Biology, em que biólogos usaram “uma gama sem precedentes de dados genéticos” para alcançar uma conclusão muito diferente, colocando-se ao lado da turma que defende as esponjas como primeira espécie. Rokas não teve a oportunidade de investigar a pesquisa rival em muitos detalhes, mas ele diz que os dois estudos diferem nos conjuntos de dados examinados e nos métodos estatísticos usados.
Joseph F. Ryan, biólogo da Universidade da Flórida que não esteve envolvido no estudo, concorda que o debate está longe de estar resolvido.
“A beleza dessas controvérsias é que, além de engajar o público, elas motivam pesquisadores a observar atentamente como construímos árvores [da vida]”, Ryan contou ao Gizmodo. “Aprendemos muito nos últimos dez anos, mais ou menos, sobre a melhor maneira de analisar esses dados, mas, claramente, como esse estudo mostra, ainda estamos em um estágio inicial em termos de métodos.”
Embora seja sem dúvidas frustrante para os cientistas, é na verdade bem legal que ainda não saibamos a resposta para uma das perguntas mais fundamentais da biologia: qual o nosso parente mais antigo? Sinceramente, é meio surpreendente saber que somos ligados a um desses dois organismos.
[Nature Ecology and Evolution]
Imagem do topo: Stefan Siebert/Brown University