Desenhos animados que ilustram a evolução descrevem os primeiros vertebrados adquirindo seus membros primordiais enquanto se deslocam para terra firme pela primeira vez à medida que deixam seu ambiente aquático. Um estudo publicado no periódico Cell, em 2018, indica que algumas dessas primeiras criaturas capazes de andar podem ter ficado mesmo debaixo de água, deixando descendentes que hoje apresentam comportamento ambulante no fundo do oceano.
“Geralmente, pensa-se que a capacidade de caminhar é algo que evoluiu à medida que os vertebrados passaram do mar para a terra”, disse o autor principal Jeremy Dasen à época. “Ficamos surpresos ao saber que certas espécies de peixes também podem caminhar. Além disso, eles usam um programa de desenvolvimento neural e genético que é quase idêntico ao usado por vertebrados superiores, usado inclusive por humanos”.
Os pesquisadores se concentraram no desenvolvimento neural de um tipo de peixe chamado popularmente de little skate (Leucoraja erinacea). Relacionados a tubarões e arraias, esses peixes cartilaginosos são considerados entre os vertebrados mais primitivos, tendo mudado pouco de seus antepassados que viveram há centenas de milhões de anos.
Os Leucoraja erinacea têm dois conjuntos de barbatanas: grandes barbatanas peitorais, que eles usam para nadar e barbatanas pélvicas menores, que eles usam para caminhar ao longo do fundo do oceano. Pesquisas anteriores mostraram que esses peixes usam movimentos alternados, esquerdo-direito, quando andam, semelhantes aos movimentos usados por animais que caminham em terra, tornando-os um modelo valioso para estudos.
Os investigadores usaram uma tecnologia chamada sequenciamento de RNA (RNA-seq) para avaliar o repertório de genes que são expressos nos neurônios motores do peixinho. Eles descobriram que muitos desses genes são conservados entre os Leucoraja erinacea e mamíferos. Além disso, eles descobriram que os subtipos neuronais que são essenciais para o controle dos músculos que regulam a flexão e a distensão dos membros estão presentes nos neurônios motores do peixe do estudo. “Essas descobertas sugerem [que] o programa genético que determina a capacidade dos nervos na medula espinhal de articular os músculos realmente se originaram milhões de anos antes do que nós assumimos que eles apareceram”, disse Dasen. “Este movimento baseado em aletas e os movimentos de caminhada compartilham o mesmo programa de desenvolvimento”.
A descoberta foi além dos nervos que controlam os músculos. Os pesquisadores também analisaram um nível mais alto de circuitos: os interneurônios, que se conectam aos neurônios motores e permitem ativar os músculos. Os interneurônios se reúnem em circuitos chamados geradores de padrões centrais (CPGs, sigla para central pattern generators). Esses circuitos CPGs determinam a sequência em que diferentes músculos são ativados, controlando assim a locomoção. “Descobrimos que os interneurônios, quase uma dúzia de tipos, também são altamente conservados entre little skates e mamíferos terrestres”, diz Dasen.
“É difícil estudar os circuitos que controlam a caminhada em organismos superiores como camundongos ou pintinhos porque há tantos músculos a mais e muitos outros tipos de neurônios que facilitam esse comportamento”, disse ele. “Nós pensamos que esta espécie servirá como um sistema modelo útil para continuar a entender os nervos que controlam a caminhada e como eles se desenvolvem”.
Uma versão deste artigo foi publicada em 2018. Foi republicado em 2024 para fins de divulgação científica.
