Fósseis vivos são únicos, não antigos, dizem pesquisadores
Resumo gráfico. Crédito:Biologia Sistemática (2023). DOI:10.1093/sysbio/syad072 A nova medida, denominada “herança evolutiva”, destaca a importância de características únicas das espécies – que incluem adaptações fisiológicas, como variações de bico em diferentes aves – ao avaliar a riqueza e a complexidade da vida.
Isto é particularmente importante face às pressões em rápida mudança sobre a biodiversidade do nosso mundo. Também pode ajudar a responder a debates persistentes no terreno, tais como se os “fósseis vivos” – espécies como o peixe pulmonado, que não parecem ter mudado durante milhões de anos – ainda evoluem.
Cientistas do Imperial College London, da Sociedade Zoológica de Londres e da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, propuseram a nova métrica para capturar a acumulação e perda de características evolutivas específicas ao longo do tempo.
Liderados pelo professor James Rosindell, do Departamento de Ciências da Vida do Imperial, os resultados da equipe são publicados na revista Systematic Biology. .
“A forma como medimos a biodiversidade incorpora não apenas a riqueza de espécies, mas também a riqueza de características herdadas evolutivamente que muitas vezes são tidas como certas”, disse o professor Rosindell.
Da história ao património
Existem muitas maneiras de quantificar o quão biodiversa é uma comunidade ecológica. Uma das mais simples consiste apenas em contar o número de espécies diferentes presentes.
No entanto, na década de 1990, houve uma mudança no foco na história evolutiva, que considera as distâncias evolutivas entre as espécies – o quão estreitamente elas estão relacionadas.
Imagine uma árvore com toda a vida na Terra, onde diferentes ramos representam diferentes linhagens evolutivas. As folhas que ficam penduradas nos galhos são as espécies atuais que observamos hoje.
A história evolutiva é calculada considerando um conjunto de espécies e somando todos os ramos que conectam essas espécies a um ancestral comum. A ideia é que duas espécies que estão mais distantemente relacionadas têm maior probabilidade de serem distintas uma da outra do que espécies que divergiram uma da outra há relativamente pouco tempo.
No entanto, uma desvantagem da diversidade filogenética é que muitas vezes ela não consegue capturar completamente as características funcionais que tornam as espécies física e ecologicamente diferentes umas das outras.
As espécies podem estar intimamente relacionadas, mas têm características muito diferentes, como os elefantes asiáticos e africanos que evoluíram para se adaptarem aos seus diferentes ambientes. Os elefantes africanos têm orelhas maiores e mais rugas na pele que os ajudam a irradiar mais calor. É aqui que entra a herança evolutiva.
“Com a herança evolutiva, estamos tentando capturar todas as características únicas que esperamos que existam e que poderiam ter todos os tipos de usos importantes, mas que ainda não foram formalmente identificadas e medidas”, disse o professor Rosindell.
A herança evolutiva incorpora não apenas a acumulação de características biológicas ao longo do tempo, mas também o seu desgaste – a perda gradual de características através de outros mecanismos que não a extinção.
As espécies não apenas se tornam distintas umas das outras ao ganharem novas características ao longo de seus ramos evolutivos, mas também perdem características que ambas herdaram de seu ancestral comum.
Este processo pode ser capturado por cálculos ou simulações que utilizam um algoritmo que atribui uma chance aleatória de ganhar ou perder uma característica existente.
"Capturamos algo com que sempre nos preocupamos na biologia evolutiva, mas temos dificuldade em compreender matematicamente", disse o co-autor Dr. Will Pearse, do Departamento de Ciências da Vida do Imperial.
“Alegou-se que a diversidade filogenética também é um proxy para a diversidade de características, mas ignora que as características não apenas surgem, mas também se perdem em uma árvore evolutiva”, disse o co-autor Professor Mike Steel, biomatemático da Universidade de Canterbury.
Ele disse:“A herança evolutiva é uma forma de lidar com esse processo de ganhos e perdas de uma forma integrada e matematicamente natural”.
Explicando os fósseis vivos
A equipa aplicou a sua estrutura para resolver um debate evolutivo de longa data em torno do controverso conceito de “fósseis vivos”. Tradicionalmente, os fósseis vivos são considerados espécies que parecem ter mudado pouco ao longo de longos períodos geológicos, muitas vezes mantendo uma forte semelhança física com os seus antigos antepassados.
No entanto, muitos cientistas não gostam do termo porque implica que as espécies que vemos hoje são literalmente idênticas aos seus antepassados. O professor Rosindell disse:“Essa ideia está incorreta; a evolução não pode simplesmente ser 'desligada'. Os organismos continuarão a sofrer mutações e nem todos sobreviverão para se reproduzir, por isso a evolução ocorrerá."
A herança evolutiva oferece uma nova perspectiva para a compreensão dos fósseis vivos. A nova estrutura define e identifica os fósseis vivos pela singularidade e raridade previstas das suas características evolutivas, em vez da sua semelhança superficial com espécies antigas.
O artigo descreve um método onde os fósseis vivos são identificados não pelas suas características ancestrais totais, mas pela singularidade ou raridade dessas características entre outras espécies vivas que descendem do mesmo ancestral.
“Se pensarmos num conjunto de características ancestrais, algumas não sobreviverão, algumas sobreviverão num número muito pequeno de espécies vivas e outras poderão ser observadas em milhares de espécies descendentes hoje”, disse o professor Rosindell.
“São as espécies com características ancestrais raras que saltam à tona e são rotuladas como fósseis vivos de acordo com o nosso método”, disse ele.
A equipe está agora trabalhando na validação de suas ideias usando dados genéticos e de características, bem como no desenvolvimento de seus modelos para uso potencial em aplicações de conservação e pesquisa ecológica.
