Esta imagem é baseada na presença e ausência de características anatômicas, como pernas articuladas e olhos compostos, neurônios e crânios ósseos. Considerando todos esses recursos, animais que são semelhantes se agrupam, longe de animais diferentes. A maior parte deste 'espaço de design' está desocupado, em parte por causa da extinção de ancestrais antigos que não são representados, em parte porque os animais existem há apenas meio bilhão de anos e isso não é tempo suficiente para explorar todos os designs possíveis, mas a maior parte do espaço do projeto está desocupado porque esses projetos são impossíveis. Crédito:University of Bristol
Um novo estudo de uma equipe internacional de pesquisadores, liderado por cientistas da Universidade de Bristol, revelou as origens e evolução dos planos do corpo animal.
Animais evoluíram de ancestrais unicelulares, diversificando em trinta ou quarenta desenhos anatômicos distintos. Quando e como esses designs surgiram tem sido o foco do debate, tanto na velocidade da mudança evolutiva, e os mecanismos pelos quais ocorre a mudança evolutiva fundamental.
Os planos do corpo animal surgiram ao longo de eras de mudança evolutiva gradual, como Darwin sugeriu, ou esses projetos surgiram em um episódio explosivo de diversificação durante o período cambriano, cerca de meio bilhão de anos atrás?
A equipe de pesquisa abordou esta questão compilando exaustivamente a presença e ausência de milhares de características de todos os grupos de animais vivos.
Professor Philip Donoghue, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, disse:"Isso nos permitiu criar um 'espaço de forma' para planos corporais de animais, quantificando suas semelhanças e diferenças.
"Nossos resultados mostram que a mudança evolutiva fundamental não se limitou a uma explosão inicial de experimentação evolutiva. Os designs dos animais continuaram a evoluir até os dias atuais - não gradualmente como Darwin previu - mas aos trancos e barrancos, episodicamente ao longo de sua história evolutiva. "
Fóssil trilobita do fóssil Cambriano Sirius Passet Lagerstätte do norte da Groenlândia. Os trilobitas são um dos primeiros grupos de animais a aparecer no registro fóssil. Crédito:Jakob Vinther, University of Bristol.
Coautor Bradley Deline, da University of West Georgia, acrescentou:"Nossos resultados são importantes porque destacam os padrões e caminhos nos quais os planos corporais dos animais evoluíram.
"Além disso, grandes expansões na forma animal seguindo o Cambriano se alinham com outras grandes transições ecológicas, como a exploração da terra.
"Muitos dos animais com os quais estamos familiarizados hoje são objetivamente bizarros em comparação com as estranhas maravilhas do Cambriano. Francamente, borboletas e pássaros são mais estranhos do que qualquer coisa nadando no antigo mar. "
Co-autores James Clark da Escola de Ciências da Terra de Bristol e Dr. Mark Puttick do Departamento de Biologia da Universidade de Bath, trabalhou na tentativa de encaixar espécies fósseis no estudo.
Dr. Puttick disse:"Um dos problemas que tivemos é que nosso estudo é baseado principalmente em espécies vivas e precisávamos incluir fósseis. Resolvemos o problema através de uma combinação de análise de fósseis e uso de modelos de evolução de computador."
Fóssil Halkieria evangelista do cambriano Sirius Passet fóssil Lagerstätte do norte da Groenlândia. A afinidade dos halkieriids tem sido muito debatida, mostrando semelhanças com moluscos, braquiópodes e anelídeos. Foi interpretado como representando um plano corporal de animal cambriano distinto, mas é mais convencionalmente interpretado como um molusco primitivo. Crédito:Jakob Vinther, University of Bristol.
James Clark acrescentou:"Os fósseis traçam um gráfico intermediário de seus parentes vivos no espaço de forma. Isso significa que a distinção dos grupos vivos é uma consequência da extinção de seus intermediários evolutivos. Portanto, os animais parecem diferentes por causa de sua história, em vez de saltos não preservados na anatomia. "
Co-autora Jenny Greenwood, também da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, queria cavar mais fundo. Ela queria descobrir qual dos muitos mecanismos genéticos propostos impulsionava a evolução dos planos do corpo animal.
Jenny Greenwood disse:"Fizemos isso coletando dados sobre os diferentes genomas, proteínas, e genes reguladores, que os grupos de animais vivos possuem. As diferenças nos designs anatômicos se correlacionam com os conjuntos de genes regulatórios, mas não o tipo ou diversidade de proteínas. Isso indica que foi a evolução da regulação genética da embriologia que precipitou a evolução da biodiversidade animal. ”
Co-autor Kevin Peterson do Dartmouth College, acrescentou:"Nosso estudo confirma a visão de que a construção contínua da regulação do gene foi a chave para a evolução animal."
