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Revelada transição evolutiva no voo dos dinossauros para as aves


O gênero Anchiornis é um dos mais antigos representantes hoje conhecidos entre os dinossauros que possuíam penas, o qual viveu no Jurássico Médio-Superior. Estudos posteriores à sua descoberta revelaram que esse dinossauro - em transição evolutiva para as aves modernas - podia potencialmente voar. Agora, um novo estudo publicado no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mostrou que a habilidade de voo do Anchiornis era muito limitada, mas carregando características estruturais de uma provável transição evolutiva para um efetivo voo.

No estudo, pesquisadores do Instituto de Geologia e Paleontologia de Pequim da Academia Chinesa de Ciências (NIGPAS) usaram microcopia eletrônica e análises químicas para comparar as penas de voo do Anchiornis com aquelas de uma galinha e de quatro outros dinossauros com penas e fósseis de antigas aves já extintas.




As análises revelaram que as penas do Anchiornis eram predominantemente compostas de alfa-queratinas ao invés de beta-queratinas, e que não possuíam propriedades biomecânicas necessárias para o sustento do voo, apesar de carregarem algumas das estruturas moleculares necessárias para tal, como uma quantidade significativa de beta-queratinas.

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A penas das aves modernas são compostas principalmente de beta-queratina, característica que proporciona melhores propriedades biomecânicas (como flexibilidade, elasticidade e força) para encontrar as necessidade de voo. As beta-queratinas são uma família de proteínas encontrada somente nas aves e nos répteis. As alfa-queratinas, por outro lado, compreendem uma família mais basal de proteínas encontrada em todos os vertebrados.




Já para as aves antigas já extintas do Mesozoico, como os gêneros Eoconfuciusorins e Yanornis, assim como espécimes fossilizados do Cenozoico, as penas eram compostas principalmente de beta-queratinas, como em aves modernas. Nessas análises, foi incluído também o Archaeopteryx (~150-155 milhões de anos atrás), o primeiro gênero a ser reconhecido como uma ave verdadeira, e que emergiu cerca de 10 milhões de anos depois do Anchionis (~160 milhões de anos atrás), mas com ambos sendo bem similares morfologicamente, com notável distinção a composição molecular das penas.

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Vários estudos genômicos indicam que os genes de beta-queratina estavam provavelmente presentes no genoma e expressos na epiderme de arcossauros e lepidossáurios antes da emergência das penas. No entanto, a formação de placodes de penas e a origem do eixo axial e ramificação hierárquica de barbas e bárbulas, assim como diferentes tipos de penas com diferentes funções, requereram uma especialização crescente dos genes de beta-queratina. Isso é refletido tanto por uma redução no número de genes de alfa-queratina quanto em uma significativa expansão de genes de beta-queratina no genoma das aves relativo àqueles presentes nos mamíferos (vestígios evolucionários) e nos répteis, portanto indicando que duplicações (1) e mutações nos genes de beta-queratina podem estar ligadas à evolução das penas e adaptações das aves a diferentes nichos ecológicos.

(1) Leitura recomendada: Como nova informação genética é gerada no processo evolutivo?

Em outras palavras, enquanto o Anchiornis não possuía penas aptas para o voo, evidências moleculares fortemente apontam que esse gênero representou uma transição - estágio intermediário - para a capacidade plena de voo.


Publicação do estudo: PNAS

Revelada transição evolutiva no voo dos dinossauros para as aves Revelada transição evolutiva no voo dos dinossauros para as aves Reviewed by Saber Atualizado on janeiro 29, 2019 Rating: 5

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