p O peixinho dourado comum, os minnows, o tetra favorito do aquário, a famosa Enguia Elétrica, o enorme peixe-gato gigante do Mekong que pesa quase 700 libras, a piranha de dentes ranger, o peixe-zebra bem estudado - todos esses peixes têm algo em comum. Além de possuir estruturas ósseas especiais que transmitem ondas sonoras da bexiga natatória para o ouvido interno, o que lhes confere habilidades auditivas equivalentes ou mesmo superiores às dos humanos, eles são membros do Ostariophysi, uma superordem de peixes ósseos, incluindo mais de 10, 300 espécies em 1, 100 gêneros e 70 famílias. p Mas embora muitas dessas espécies sejam bem conhecidas, as relações de ordem superior entre eles atrapalham os ictiologistas até hoje.

p "Não há consenso sobre as relações evolutivas entre essas principais linhagens ostariofisanas, e diferentes estudos recuperaram quase todos os arranjos possíveis de relações entre os Gymnotiformes [enguia elétrica e facas], Siluriformes [bagres], e as duas subordens de Characiformes [carpas e peixinhos]; juntas, as três ordens são chamadas de Characiphysi. "- Chakrabarty et al, 2017

p Em um artigo publicado na versão impressa em Biologia Sistemática hoje, pesquisadores, incluindo alguns dos maiores nomes da ictiologia da LSU e universidades e museus dos EUA e do México, usaram regiões altamente conservadas de genomas animais, chamados de elementos ultraconservados (UCEs), para compilar uma das filogenias de peixes mais ricas em dados até hoje. Os autores do estudo, incluindo membros do corpo docente da LSU, Prosanta Chakrabarty e Brant Faircloth, queria descobrir como um grupo de peixes que inclui de tudo, desde piranhas a bagres, que geralmente não se parecem em nada, poderia ser tão diverso e, ainda assim, intimamente relacionado.

p Esses pesquisadores também queriam investigar se alguns peixes Ostariophysi podem parecer semelhantes e, ainda assim, estar mais distantes do ponto de vista evolutivo do que se pensava anteriormente. Eles usaram centenas de UCEs (elementos genéticos) de cada vez para reconstruir uma Árvore da Vida para esses peixes. A Árvore da Vida para esses peixes, como a conhecíamos anteriormente, foi baseada principalmente na morfologia (características como estruturas esqueléticas e características do sistema nervoso), ou apenas alguns genes.

p "As UCEs foram descobertas logo após o projeto do genoma humano; são regiões estranhas do genoma, ou a totalidade do nosso DNA, que permanecem relativamente conservados em longos períodos de tempo, o que os torna fáceis de encontrar e obter às centenas, "disse Prosanta Chakrabarty, o primeiro autor do estudo e curador de peixes no LSU Museum of Natural Science. "Não entendemos totalmente sua função ou propósito, mas as pessoas na UCLA e LSU, entre outros lugares, estavam começando a usar UCEs para entender melhor os relacionamentos profundos em partes mais difíceis de lidar da Árvore da Vida. "

p Usando tecnologias de sequenciamento de DNA de última geração, pesquisadores da LSU e além começaram a trabalhar redesenhando a Árvore da Vida para as principais linhagens ostariofisanas. Seu último artigo em Biologia Sistemática estabelece algumas relações surpreendentes para os Characiformes, uma ordem de peixes com nadadeiras raiadas, incluindo tetras e piranhas, que é um dos grupos mais controversos da sistemática de peixes. Chakrabarty e colegas descobriram que, apesar de algumas morfologias semelhantes, peixes das duas subordens dos Characiformes Citharinoidei e Characoidei são mais intimamente relacionados a outros clados ostariofisanos do que entre si.

p "As principais relações desses dois grupos, os caracins e citharinoides, não os mostrou como os parentes mais próximos uns dos outros, "Chakrabarty disse." Estes são peixes prateados com dentes, e descobrimos que os caracins (incluindo os tetras) são mais intimamente relacionados aos bagres do que aos citharinoides. Concluímos que os Characiformes são parafiléticos, ou que têm mais de uma origem. Você esperaria que piranhas e peixes-tigre africanos estivessem intimamente relacionados só de olhar para eles, mas as características que antes se pensava que os uniam, na verdade nasceram da convergência, e não de uma ancestralidade compartilhada. "

p Elucidar como as espécies da árvore Ostariophysi se relacionam umas com as outras pode ajudar os pesquisadores a entender melhor como esse grupo, que contém mais espécies do que pássaros ou mamíferos e inclui animais que se comunicam com eletricidade, som e feromônios, tem sido tão bem sucedido. Usar o conhecimento das relações dentro deste grupo de peixes que evoluiu no antigo supercontinente Gondwana também pode nos ajudar a entender melhor como a Índia, Madagáscar, Austrália, Antártica, A África e a América do Sul já fizeram parte de uma única massa de terra que se dividiu. As relações entre as espécies podem nos dizer muito sobre a geografia antiga e outras condições ambientais.

p "Este foi talvez o artigo mais desafiador em que já trabalhei, "Chakrabarty disse." Foram mais de quatro anos de trabalho com muitos colaboradores. Os Ostariophysi são um grupo particularmente problemático de peixes para entender, não apenas por causa de seu tamanho e extensão em todos os continentes, mas porque eles evoluíram há mais de 100 milhões de anos - e, aparentemente, de acordo com o nosso trabalho e o trabalho dos outros, as origens dos grupos principais aconteceram muito rapidamente. Nossa esperança era que os UCEs fossem capazes de separar os relacionamentos de cada uma das principais linhagens. "

p Um dos aspectos mais difíceis do projeto de pesquisa foi analisar as enormes quantidades de dados de sequenciamento coletados de espécimes de peixes representando mais de 30 espécies coletadas em todo o mundo pelo Museu Americano de História Natural e o laboratório de Chakrabarty no Museu de Ciências Naturais LSU. Mas o trabalho árduo tem suas recompensas. Esta semana, A nova Árvore da Vida Ostariophysi de Chakrabarty e seus colegas foi capa de Biologia Sistemática , com capa desenvolvida pelo pesquisador de pássaros do LSU Museum, Subir Shakya, também um talentoso ilustrador e artista científico.