Este peixe é igual aos fósseis de seus ancestrais primitivos, mas seu DNA continuou evoluindo

Uma análise de DNA do peixe celacanto sugere que seu genoma passou por algumas mudanças significativas na história evolutiva recente, potencialmente dissipando a imagem popular desses peixes icônicos como sendo “fósseis vivos”.

A descoberta de um celacanto vivo na costa da África do Sul em 1938 foi um choque, pois se acreditava que esses animais estavam extintos. Os grandes peixes foram posteriormente chamados de “fósseis vivos” devido à sua semelhança com espécies quase idênticas encontradas no registro fóssil.

Uma nova pesquisa publicada na Molecular Biology and Evolution apresenta evidências que mostram que pelo menos uma espécie de celacanto, formalmente conhecida como Latimeria chalumnae, não é o fóssil vivo que se presumia que ele fosse, tendo adquirido dezenas de novos genes nos últimos 23 milhões de anos – uma surpreendente descoberta e muito diferente da ideia de que a espécie quase não mudou desde que seus ancestrais surgiram há mais de 300 milhões de anos. Além do mais, essa é mais uma evidência de que o conceito de fóssil vivo está desatualizado e um tanto inadequado.

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Não se sabe muito sobre os celacantos, mas eles não são particularmente agressivos e, na verdade, são até sociáveis, explicou Isaac Yellan, o principal autor do novo estudo, por e-mail. O L. chalumnae vive no oceano Índico e nas águas da costa do sudeste da África e, embora não esteja extinto, o peixe é evasivo e está criticamente ameaçado de extinção, disse Yellan, um estudante de graduação do Departamento de Genética Molecular da Universidade de Toronto.

Cientistas e marinheiros posam com um celacanto de 54 quilos capturado na costa de Madagascar em 1953. Imagem: Associated Press (AP)

Yellan e seus colegas fizeram a descoberta enquanto pesquisavam sobre proteínas que se ligam ao DNA, com foco em uma proteína chamada CGG Binding Protein 1 (CGGBP1). Outros pesquisadores estudaram a função dessa proteína em humanos, mas seu papel na história evolutiva é pouco compreendido, assim como sua aparente semelhança com uma família específica de transposons – sequências de DNA capazes de mudar de posição dentro de um genoma. Isso levou a equipe a estudar proteínas de ligação em outras espécies, em uma jornada que acabou levando-os ao peixe tão peculiar.

“O celacanto africano entrou em cena quando começamos a procurar CGGBPs (proteínas de ligação ao DNA) em genomas publicados e descobrimos que ele tem 62 genes CGGBP – muito mais do que qualquer outro vertebrado”, explicou Yellan. “Começamos então a investigar de onde essa grande família de genes poderia ter vindo.”

Conforme observado, os 62 genes são transposons, que costumam ser chamados de “genes saltadores”, porque eles “saltam” em torno do genoma, mas também podem fazer cópias de si mesmos. Os transposons são considerados genes parasitas, com o único foco de autorreplicação, mas alguns deles podem influenciar a função. Portanto, com 62 desses genes encontrados em celacantos, esses genes saltadores provavelmente estão desempenhando um papel importante.

Na verdade, o novo artigo destaca a influência drástica que os transposons podem ter no genoma geral de uma espécie e sua evolução contínua.

Um espécime preservado em exibição em um museu na Áustria. Imagem: Alberto Fernandez Fernandez

Os transposons são “frequentemente parasitas e podem ser muito prejudiciais se interromperem os genes, mas às vezes eles formam relacionamentos cooperativos com seus hospedeiros”, disse Yellan. “Isso pode ocorrer de muitas maneiras diferentes”, disse ele, e uma quantidade limitada de replicação pode aumentar a diversidade genética do hospedeiro. Às vezes, no entanto, os transposons perdem sua capacidade de se replicar, “da qual seu hospedeiro pode tirar vantagem, como é o caso do CGGBP1”.

Isso tudo parece muito estranho, mas basicamente, a espécie hospedeira às vezes é capaz de alavancar a situação, na qual os transposons imóveis são retidos devido às suas qualidades benéficas. Pense nisso como outro mecanismo de evolução, uma forma alternativa de mutação e seleção. Esse parece ser o caso aqui, com o lote sem precedentes de 62 transposons do celacanto, que são genes genuínos derivados de transposons imóveis, explicou Yellan.

“Eu também gostaria de salientar que os transposons que estudamos não são mais capazes de pular no genoma do celacanto”, acrescentou. “O que resta são seus próprios ‘fósseis’ mortos e os genes CGGBP.”

Os pesquisadores não têm certeza do que esses 62 transposons estão fazendo, mas provavelmente estão desempenhando um papel na regulação do gene, de acordo com o artigo.

Yellan e seus colegas, incluindo o geneticista molecular Tim Hughes, também da Universidade de Toronto, encontraram genes relacionados nos genomas de outros animais, mas a distribuição desses genes apontou para uma origem fora dos ancestrais comuns.

Na verdade, alguns, mas não todos os transposons, são adquiridos por meio de interações com outras espécies, incluindo aquelas com parentesco distante, em um processo conhecido como transferência horizontal de genes. Os autores não conseguem identificar a origem exata dos transposons documentados em L. chalumnae, mas eles têm algumas ideias.

“Uma maneira de os transposons serem captados e transportados entre as espécies é por meio de um hospedeiro intermediário parasita, como uma lampreia, que se alimenta do sangue de peixes”, disse Yellan. “Isso é corroborado pelo fato de termos encontrado um desses transposons em uma espécie de lampreia, embora não saibamos se os celacantos o receberam da lampreia ou vice-versa”.

Como o novo artigo também aponta, esses genes apareceram em vários pontos durante os últimos 22,3 milhões de anos, um número alcançado por meio de uma análise comparativa dos peixes africanos com Latimeria menadoensis, seu correspondente indonésio (a única outra espécie existente de celacanto), já que essas duas espécies de celacanto divergiram naquela época.

O que nos leva ao conceito de fósseis vivos – espécies cujos genomas quase não mudaram em longos períodos de tempo. Outros exemplos incluem o peixe pulmonado e o tuatara (um animal que se assemelha ao ancestral das cobras e dos lagartos), mas, como Yellan explicou, os genomas desses animais, como o celacanto, não são estáticos.

“Pesquisas anteriores descobriram que, embora os genes do celacanto tenham evoluído lentamente em comparação com outros peixes, répteis e mamíferos, seu genoma como um todo não evoluiu de forma anormalmente lenta e dificilmente é inerte”, disse Yellan.

Ao que ele acrescentou: “Acho que, à medida que mais e mais genomas são publicados, o conceito de ‘fóssil vivo’ está se tornando cada vez mais um equívoco, e acho que muitos cientistas provavelmente hesitariam em atribuí-lo a qualquer espécie.”

Sempre gostei do conceito de fósseis vivos, mas estou suficientemente persuadido de que é um conceito falso. Claro, os animais podem parecer superficialmente com seus ancestrais distantes, mas são as partes sob o capô que contam toda a história.