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Genoma revela por que girafas têm pescoço longo

Cientistas identificaram mutações que podem explicar como as girafas se tornaram os mamíferos mais altos do planeta

Shutterstock

Pesquisadores decodificaram os genomas da girafa e de seu parente mais próximo, o ocapi. As sequências, publicadas na Nature Communications no dia 17 de maio, revelam pistas sobre o antigo mistério de como as girafas desenvolveram seus longos pescoços e pernas.

Pesquisadores nos Estados Unidos e na Tanzânia analisaram o material genético de duas girafas Masai (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) da Reserva Masai Mara, no Quênia, uma do Zoológico de Nashville, no Tennessee e um feto de ocapi (Okapia johnstoni) de Centro de Conservação White Oak, em Yelee, Flórida.

“Essa é mais uma demonstração incrível do poder da genômica comparativa em conectar a evolução de espécies animais nesse planeta a eventos moleculares que nós sabemos que devem sustentar a diversidade extraordinária que temos nesse planeta,” diz David Haussler, diretor do Instituto de Genômica da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz.  

Vista Ampla

Consideradas os mamíferos mais altos da Terra, girafas podem atingir alturas de 6 metros, e seus pescoços chegam a 2 metros. Para impedir que desmaiem quando abaixam a cabeça para beber água, as girafas desenvolveram um mecanismo de bombeamento particularmente forte que consegue manter uma pressão sanguínea duas vezes e meia mais forte que a dos humanos. Para manter o equilíbrio e atingir velocidades de até 60 quilômetros por hora, girafas possuem as costas inclinadas, pernas longas e troncos curtos. Mas seu parente mais próximo - o ocapi - lembra uma zebra, e não possui essas modificações

Pesquisas genéticas anteriores sugeriram que o ocapi e a girafa divergiram de um ancestral comum há quase 16 milhões de anos, segundo o coautor do estudo, Douglas Cavener, biólogo da Universidade Estadual da Pensilvânia, em University Park. Mas o último estudo descobriu que as duas espécies divergiram muito mais recentemente, cerca de 11,5 milhões de anos atrás.

Para identificar as mudanças genéticas associadas às qualidades únicas das girafas, Cavener e seus colegas compararam sequências de codificação genéticas dos genomas da girafa e do ocapi e então de outros 40 mamíferos, incluindo carneiros, vacas e humanos.

Longo Conto

Os cientistas acharam cerca de 70 genes no genoma da girafa que mostraram adaptações não vistas em outros mamíferos. Dois terços desses genes codificaram proteínas ligadas à regulamentações de diferentes aspectos de desenvolvimento e fisiologia, particularmente no esqueleto e no sistema cardiovascular. Quatro deles, por exemplo, são genes associados com o desenvolvimentos de pernas e da coluna. “Todos esses genes da girafa  nós [também] temos. O que tornou a girafa única foram algumas alterações sutis neles,” diz Cavener.

Alguns dos genes específicos identificados estão envolvidos tanto na regulação do esqueleto quanto do sistema cardiovascular. Isso pode significar que mutações em um pequeno  número de genes estão direcionando as adaptações das girafas, como o pescoço longo e um sistema cardiovascular turbinado, simultaneamente, segundo Cavener.

Esse estudo identifica genes associados às adaptações das girafas, mas não comprova o papel deles na evolução do animal. Cavener e o coautor, Morris Agaba, geneticista molecular no Instituto Africano de Ciência e Tecnologia de Arusha, na Tanzânia, planejam testar essa conexão através da introdução das mutações relacionadas às pernas e à coluna em camundongos utilizando técnicas de edição genética.  “O máximo seria fazer um rato de pescoço longo,” brinca Cavener.

Conservacionistas como Derek Lee, um ecologista quantitativo no Instituto de Natureza Selvagem, em Weaverville, na Carolina do Norte, vê um benefício mais imediato nas novas descobertas: chamar atenção para a condição das girafas. Nas florestas da savana africana, as girafas se alimenta de árvores de acácia e servem de alimento para predadores como leões e hienas. Mas nos últimos 15 anos, seu número caiu em 40% graças à perda de habitat e à caça ilegal. Existem apenas cerca de 80 000 girafas restantes no continente.

“O número de girafas caiu acentuadamente na natureza,” diz Lee. “Seria uma tragédia perder esse magnífico animal quando estamos apenas começando a entender sua codificação genética.”

 

Bethany Augliere, revista Nature

Esse artigo foi reproduzido com permissão e publicado originalmente pela Nature, em 17 de maio de 2016.

ERRATA: Devido a um erro de digitação, uma edição mais antiga do artigo trazia a informação de que o ancestral comum era de 160 milhões de anos atrás. O dado correto, na verdade, é de 16 milhões de anos atrás.