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Fósseis reescrevem história do sexo

Evidências de órgãos ósseos em peixes fossilizados sugerem que eles copulavam

 

Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos Estados Unidos via Wikimedia Common
Retroceda o suficiente em sua árvore genealógica, para um período anterior aos placodermos, e descobrirá que seus ancestrais eram peixes bastante feios que se reproduziam por fecundação externa, em que espermatozoides e ovos são expelidos na água para se unirem. Mais tarde, alguns desses parentes distantes originaram peixes desprovidos de mandíbulas, chamados lampreias, que vivem nos oceanos atuais e ainda usam esse método de reprodução.

 
Por Daniel Cressey e Nature magazine

A história do sexo provavelmente terá de ser reescrita graças a um grupo antiestético de peixes há muito extintos, chamados placodermos.

Um minucioso estudo de fósseis dessas criaturas blindadas, que originaram todos os vertebrados mandibulados atuais, sugere que seus descendentes, nossos ancestrais milenares, mudaram suas práticas sexuais de uma fecundação interna para outra externa.

Até agora, essa transformação era considerada evolutivamente improvável.

“Isso foi totalmente inesperado”, confessa John Long, um paleontólogo da Flinders University, em Adelaide, na Austrália, e principal autor do estudo divulgado na publicação científica Nature.

“Biólogos acreditavam que não pudesse haver uma reversão da fertilização interna para uma externa, mas mostramos que isso deve ter acontecido”.

Retroceda o suficiente em sua árvore genealógica, para um período anterior aos placodermos, e descobrirá que seus ancestrais eram peixes bastante feios, desprovidos de mandíbulas, que se reproduziam por fecundação externa, em que espermatozoides e ovos são expelidos na água para se unirem.

Mais tarde, alguns desses parentes distantes deram origem a peixes desprovidos de mandíbulas, chamados lampreias, que vivem nos mares atuais e ainda usam esse método de reprodução.

Órgão ósseo

A equipe de Long estudou fósseis de placodermos, um dos mais primitivos grupos de animais manibulados, e descobriu estruturas que interpretou como cláspers, órgãos masculinos alongados e cônicos, em forma de duas pequenas nadadeiras, que penetram a fêmea e injetam o esperma.

Antes disso, pesquisadores já haviam demonstrado em Nature que uma espécie de placodermo foi a criatura mais primitiva que se conhece a ter praticado sexo por penetração.

O mais recente artigo, porém, mostra que um grupo de placodermos mais primitivo ainda, da ordem dos Antiarchi, mais especificamente um grupo chamado Microbrachium, também usava esse método de fertilização.

A descoberta é importante porque os Antiarchi são considerados os vertebrados mandibulados mais “basais” (ou seja, os mais próximos das raízes da árvore genealógica animal), o que sugere que todos os placodermos se reproduziam através de fertilização interna por meio de cláspers.

Mas as implicações dessa descoberta são ainda mais agudas.

De acordo com Long, os peixes ósseos mais primitivos que seguem os placodermos na árvore evolutiva, não apresentam nenhuma evidência de fertilização interna. Consequentemente, em algum momento os primeiros peixes devem ter perdido o método de fertilização interna observado em placodermos antes que alguns de seus descendentes “reinventassem” órgãos com uma função similar.

Os autores sugerem que esses órgãos vão desde cláspers similares aos encontrados atualmente em tubarões e raias aos pênis de humanos modernos. (Mas os cláspers de tubarões modernos são feitos de cartilagem e se desenvolvem a partir das barbatanas pélvicas, o que os torna fundamentalmente diferentes dos cláspers ósseos de placodermos.)

“Nosso estudo sugere que depois que os primeiros vertebrados mandibulados desenvolveram a fertilização interna, ela foi ‘perdida’ perto do ponto em que o último ancestral comum de peixes mandibulados modernos evoluíram”, Long declarou à Nature.

Enigma evolutivo

O artigo provavelmente influenciará fortemente um atual debate sobre o lugar dos placodermos na história evolutiva.

Há poucos anos, eles ainda eram considerados um grupo monofilético, ou seja, um grupo coerente que inclui todos os seus descendentes, uma espécie de “beco sem saída” evolutivo. De acordo com essa interpretação, outros vertebrados teriam compartilhado um ancestral comum com esse grupo em vez de descender deles.

Mais recentemente, porém, pesquisadores como Martin Brazeau, paleontólogo de vertebrados no campus Silwood Park da Imperial College de Londres, em Berkshire, sugeriram, com base em evidências de suas estruturas cranianas, que os placodermos talvez não sejam um único grupo monofilético.

Isso significaria que em vez de humanos compartilharem um ancestral comum com eles, eles próprios seriam ancestrais humanos.

O novo artigo complica o debate e oferece duas opções desconfortáveis.

De acordo com Brazeau, o trabalho defende de forma convincente que todos os placodermos eram fecundadores internos. Isso leva à conclusão antes considerada altamente improvável de que alguns dos peixes vivos que praticam fertilização externa tiveram ancestrais que se fecundavam internamente.

Mas o fato de todos os placodermos terem tido cláspers ósseos poderia ser considerado prova de que eles eram um grupo monofilético unificado, o que contrariaria a evidência craniana que os situa perto do topo da árvore evolutiva dos vertebrados mandibulados.

Brazeau admite estar “cada vez mais descrente” sobre essas duas opções.

“Esse trabalho certamente fará com que pessoas considerem isso mais seriamente que no passado”, observa. “Por causa disso, [o trabalho] é bastante empolgante. Ele levanta mais perguntas do que responde”.

 

Nota do Editor: John Long, o principal autor do artigo da Nature, escreveu uma matéria de capa da Scientific American em fevereiro de 2011, intitulada “Ato Ancestral” (edição 105, disponível para assinantes digitais). Sua nova pesquisa, descrita nesse artigo publicado em Nature News, constitui um relato radicalmente novo dessa história evolutiva.

Este artigo foi reproduzido com permissão e foi publicado originalmente em 19 de outubro de 2014.

Scientific American 20 de outubro de 2014