Mais sobre fossilização gênica

Num artigo anterior (“A fossilização gênica e os peixes de cavernas“), escrevi sobre o conceito de fossilização gênica, que é explicado com clareza no excelente livro “The making of the fittest”, de Sean Carroll. Imediatamente após publicar aquele artigo, uma dúvida me assaltou: compreendendo adequadamente o processo de fossilização gênica e tendo em vista seu poder como agente evolutivo, como explicar a ocorrência, em táxons relativamente grandes, das estruturas popularmente conhecidas como vestigiais?

O problema aqui é que alguns dos mais famosos exemplos de “órgãos” vestigiais utilizados na literatura referem-se a estruturas que são consideradas vestigiais para grupos monofiléticos bem grandes, e desta maneira devem ter perdido sua função, como é comumente alegado, há bastante tempo. Isso não se encaixa adequadamente com o que conhecemos sobre o processo de fossilização gênica: se uma estrutura não é mais utilizada, ou seja, se não há mais diferenças significativas nas taxas reprodutivas médias per capita entre variantes possuidoras e não-possuidoras daquela estrutura, espera-se que a erosão genética natural venha a “varrer” aquele gene da população, de forma que a estrutura a ele relacionada acabe desaparecendo completamente.

O curioso é que, na semana seguinte à publicação desse post, estávamos no minicurso de biologia evolutiva do GDEvo, na Universidade Federal do Ceará, numa sessão de discussões após a última palestra. Estávamos debatendo um texto de Stephen Gould sobre seleção natural, e num dado momento, não me lembro ao certo sobre o que estávamos falando exatamente, um colega me colocou a mesma questão sobre fossilização gênica: como explicar a preservação de estruturas vestigiais por períodos de tempo bastante longos, tendo em vista este processo de fossilização?

Respondi que eu não poderia fazê-lo, pois essa era uma dúvida que eu mesmo já havia tido. Prometi escrever um email para o professor Sean Carroll, perguntando a sua opinião, e repassaria a informação tão logo a possuísse. Assim fiz; o professor Carroll, infelizmente, respondeu ao meu email de forma espartana, lacônica, e assim acabou não sendo de grande valia para a questão. Eis sua resposta na íntegra: “Dear Gerardo, gene fossilization can take many millions of years, it depends on the lifespan and generation time of the organism and the overall size of populations… it is quick in bacteria, slow in apes. Best”.

O problema é que intervalos de tempo que julgamos bastante curtos são mais que o suficientes para mudanças genéticas intensas… o próprio livro “The making of the fittest” mostra isso em diversos capítulos, reiterando sempre que certos processos evolutivos podem ocorrer numa velocidade bem maior do que costumamos supor. Essa, por sinal, é uma das principais alegações do livro, e por isso achei estranha a resposta do professor.Vejamos um dos exemplos mais comentados de estruturas vestigiais, os remanescentes ósseos da cintura pélvica nos cetáceos: provavelmente, a cintura pélvica funcional foi “perdida” há mais de trinta e cinco milhões de anos, de acordo com os registros fósseis. Ora, temos aqui um grupo relativamente grande, com pouco mais de setenta espécies, e cujos ancestrais, há mais de três dezenas de milhões de anos, já não apresentavam mais cintura pélvica funcional… como explicar, nessas condições, a presença dos vestígios de cintura pélvica, em boa parte das espécies de cetáceos?

ossos da cintura pélvica de um golfinho nariz-de-garrafa

ossos da cintura pélvica de um golfinho nariz-de-garrafa

Primeiramente, convém lembrar que, ao que parece, os cetáceos ainda possuem as ferramentas genéticas necessárias para a formação das patas posteriores (ou seja, os genes responsáveis pela formação dessas estruturas; muitos deles agem também na formação das patas anteriores). Ocasionalmente se acha, na natureza, cetáceos com resquícios de membros, tanto entre misticetos como entre odontocetos, alguns com fêmur, tíbia e fíbula; alguns chegam mesmo a ter metatarsos e pés, com o repertório completo de dedos. Essas más-formações (se é que podem assim ser chamadas) estão, infelizmente, bem documentadas, pois são exemplares normalmente capturados pela indústria baleeira. O que vemos aqui é que não estão preservados apenas os genes para a formação dos rudimentos de cintura pélvica: na verdade, todos os genes para a formação das patas posteriores encontram-se preservados!

Após considerar o assunto, eis minha opinião. Trata-se apenas de especulação, uma vez que não tenho referências bibliográficas que confirmem minha alegação. Ainda assim, é a seguinte:

Estruturas “realmente” inúteis devem desaparecer num período muito mais curto do que o esperado por uma pura e simples deriva, devido ao fenômeno de fossilização gênica. Assim, não é de se esperar que estruturas realmente inúteis se mantenham por intervalos de tempo tão longos, em grupos monofiléticos tão amplos.

O que eu quero dizer com isso é que estruturas como o apêndice cecal não são inúteis. Sabe-se que o apêndice é um órgão linfóide importante. Além disso, há atividade celulolítica, apesar de pouca. Acho que devemos ter cuidado ao taxar uma estrutura de “inútil” de forma tão peremptória… já ouvi gente dizendo que não há problema em se retirar o baço (esplenectomia), “pois é um órgão inútil mesmo!” (que o diga aqueles que morreram por septicemia pós-esplenectomia…). Outra coisa que me incomoda profundamente nos colégios: o DNA-lixo… peço sempre para não chamarem as regiões não-codificantes assim, pois além de não sabermos as funções dessas regiões não-codificantes do genoma, “lixo” é algo que queremos, e geralmente devemos, jogar fora.

E quanto à cintura pélvica dos cetáceos? Por “inútil”, em minha alegação, quero me referir a estruturas sem função alguma. As estruturas pélvicas dos cetáceos podem ser úteis durante o desenvolvimento embrionário. Além disso, a formação destes vestígios pode ser obrigatória para a formação de outras estruturas, uma restrição ou dependência histórica, pois se em delfinídeos achamos apenas os pequenos ossos pélvicos, em Eubalena acha-se até a cápsula sinovial da articulação fêmur-tíbia. Trata-se de uma estrutura bastante complexa, e que no meu entender não pode ser vista como algo completamente desprovido de função. Se assim fosse, poderíamos dizer que as fendas faríngeas nos embriões dos amniotas, mais de quinze mil espécies compreendidas, são estruturas vestigiais… e penso que não é o caso.

2 comentários sobre “Mais sobre fossilização gênica

  1. Numa das mais “quentes” trocas de comentários entre dois pesquisadores na história da biologia evolutiva, Herbert Spencer e August Weissman debatem, entre outros assuntos, sobre a questão dos ossos vestigiais da baleia. Spencer critica o pan-selecionismo de Weissman quando este defende que o fenômeno em questão ocorreu devido a ação da seleção natural a favor de indivíduos com um maior hidrodinamismo e menor gasto de energia com um órgão desnecessário. Spencer, que apesar de defender as idéias do uso e desuso e herança de caracteres adquiridos, contra-argumenta de forma racional ao apelar para o fato de que uma mínima diferença no comprimento de ossos já imperceptíveis na forma externa do animal dificilmente poderia ter algum efeito no sucesso reprodutivo do mesmo. Weissman reconhece o problema (uma coisa rara entre a maioria dos cientistas e portanto digna de respeito) e sua resposta beira a lógica da fossilização gênica (em pleno século XIX): ele concebe a idéia de que a seleção natural, além de ser um mecanismo criador de novas adaptações a partir de variações aleatórias, também tem a função de evitar que essas mesmas variações não erodam essas adaptações, ou seja, a seleção natural também atua conservando os caracteres que ela mesma produziu. Dessa forma, quando a pressão seletiva diminui em um determinado caracter, este fica sujeito às variações deletérias antes eliminadas pela seleção natural, e se torna um órgão vestigial.

  2. Muito legal isto que vc falou de não irmos classificando de lixo o que ainda não sabemos!!
    Por ex: ja se sabe que o nosso psicológico pode ativar e desativar certos genes.
    Quem sabe isto que eles pensam que é lixo no DNA esteja esperando ser ativado conforme a necessidade?!

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