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Cientistas descobrem que um peixe marinho anda no solo oceânico exatamente como os vertebrados terrestres



O Raie-de-Verão (Leucoraja erinacea) é considerada uma espécie de águas rasas da família Rajidae, habitando a região marinha do Oceano Atlântico que vai de Nova Scotia, Canadá, até o Cabo Hatteras, na Carolina do Norte, EUA. É um peixe com nadadeiras do peitoral bem arrendondadas (na forma de disco), ovíparo e carnívoro, alimentando-se de certos crustáceos e vermes. Mas a característica mais marcante dessa espécie é o seu comportamento de locomoção similar ao bipedal.

Agora, pesquisadores mostraram que a base neural e genética para esse bipedalismo é a mesma encontrada nos animais vertebrados que se locomovem com membros no meio terrestre, provando que a base evolucionária para que os tetrápodes terrestres pudessem andar já existia bem antes no meio aquático e deixando ainda mais claro que o ancestral comum entre os anfíbios, répteis, aves e mamíferos, incluindo os seres humanos, evoluiu de um peixe marinho (um fato científico há bastante tempo determinado).



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COMO SAÍMOS ANDANDO DA ÁGUA?

Se deslocar com membros (andar) é um comportamento locomotor predominante e muito importante entre os vertebrados terrestres, mas é incerto quando os circuitos neurais essenciais para o controle dos membros primeiro apareceu. Há cerca de 400 milhões de anos, um ancestral peixe deixou as águas e continuou uma linha evolucionária que deu origem aos tetrápodes terrestres, e um passo chave para o domínio terrestre dos vertebrados foi a evolução da capacidade de andar eficientemente em terra firme. Mas como essa transição ocorreu? Será que as estruturas neurais e fisiológicas para a locomoção terrestre surgiram durante a transição ou já existiam previamente nos peixes?

Certas espécies de peixes, como aquelas da família Oxudercinae (peixes famosos por conseguirem se locomover fora da água com as nadadeiras dianteiras), levantam a possibilidade de que os circuitos motores básicos para a locomoção dos vertebrados terrestres primeiro surgiram em vertebrados marinhos primitivos. Por outro lado, exemplos contemporâneos de representantes dos passos intermediários na evolução tetrápode, incluindo anfíbios e répteis, frequentemente mostram comportamentos locomotores que são um compósito de duas distintas estratégias motoras: uma rede neural usada para ativar músculos axiais durante comportamentos ondulatórios de nado  e um sistema de circuitos neurais mais localizados para controlar a coordenação de músculos específicos dentro do membro. Essa última observação sugere que a evolução da locomoção dos tetrápodes terrestres ocorreu de forma gradual entre essas duas estratégias distintas.

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RAIE-DE-VERÃO E A EVOLUÇÃO DOS TETRÁPODES

Mas agora pode ser que essa dúvida tenha sido elucidada em um novo estudo publicado esta semana na Cell, onde pesquisadores estudando o bipedalismo do raie-de-verão - o qual possui um ancestral comum com os tetrápodes terrestres de 420 milhões de anos atrás, 20 milhões antes dos primeiros tetrápodes caminharem para fora dos oceanos - descobriram que essa espécie compartilha os mesmos circuitos específicos de locomoção observados nos vertebrados terrestres.

As nadadeiras pélvicas do raie-de-verão são empregadas para uma locomoção bípede de caminhada no solo oceânico típica dos vertebrados terrestres com membros. Esse peixe consegue isso ao usar segmentos especializados dentro nadadeira pélvica anterior chamada de crus. Cada crus é articulado via 6 grupos musculares anexadas à primeira radial pélvica.
Vídeo completo liberado pelos pesquisadores:

            

Apesar de alterações nos genes Hox parecerem ser necessárias para permitir mudanças evolucionárias na organização de neurônios motores (NMs) dos tetrápodes, a origem de circuitos neurais baseados em membros está ainda em aberto. Em todos os vertebrados já estudados, as sequências de ativação muscular requisitadas para gerar movimento propulsivo são controladas por geradores centrais de padrão (GCPs) dentro da medula espinhal. Embora os circuitos neurais sejam similares entre os vertebrados aquáticos e os terrestres, a movimentação dos membros direitos e esquerdos dos vertebrados terrestres também requer um microcircuito GCP necessário para o controle dos músculos do flexor apendicular e do extensor. Mas onde primeiro surgiu esses circuito específico é o que o novo estudo parece responder.

Investigando as bases moleculares da movimentação do raie-de-verão, os pesquisadores mostraram que essa espécie exibe características básicas idênticas ao modo de antar dos tetrápodes terrestres, incluindo alternação entre membros da direita e da esquerda, e extensão-flexão recíproca das nadadeiras pélvicas, sem a assistência da medula espinhal (permanece fixa, como nos animais terrestres tetrápodes, os quais usam as pernas para andar e mantêm sua espinha imóvel). Isso também é visto quando ele nada, onde suas nadadeiras peitorais se movem, mas sua coluna permanece imóvel, como o bater de asa de um pássaro. Esse peixe também mostrou conservar um marcante programa fator-dependente de transcriação Hox que é essencial para uma inervação seletiva dos músculos tanto de membros quanto das suas nadadeiras. Essa rede codifica módulos de conectividade periférica que são distintas daqueles usados no nado e que se mostra pouco expressivo na maioria dos peixes modernos.


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Esse fantástico achado indica que os circuitos essenciais para a locomoção baseada em membros dos vertebrados terrestres evoluiu através de adaptações em uma rede genética regulatória compartilhada por todos os vertebrados com apêndices pares, e que o sistema neuromuscular necessário para o 'andar' terrestre já existia antes mesmo da terrestrialização. Mais estudos agora precisam ser feitos envolvendo outras espécies de peixes para confirmar essa hipótese.


Artigo Recomendado: A Evolução Biológica é um FATO

Publicação do estudo: Cell

Referências adicionais:
1. https://www.floridamuseum.ufl.edu/fish/discover/species-profiles/leucoraja-erinacea/
2. http://www.iucnredlist.org/details/161418/0 
3.  http://www.sciencemag.org/news/2018/02/walking-fish-may-reveal-how-animals-first-took-land
4. https://www.nature.com/articles/d41586-018-01700-3

Cientistas descobrem que um peixe marinho anda no solo oceânico exatamente como os vertebrados terrestres Cientistas descobrem que um peixe marinho anda no solo oceânico exatamente como os vertebrados terrestres Reviewed by Saber Atualizado on fevereiro 09, 2018 Rating: 5

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