Os mamíferos são únicos em muitos aspectos. Temos sangue quente e somos ágeis em comparação com nossos parentes reptilianos, mas ainda há outra diferença. Os pesquisadores Stephanie Pierce e Katrina Jones, da Harvard University, sugerem que Os mamíferos são únicos em mais um aspecto: a composição de nossa coluna vertebral. A pesquisa foi publicada na revista Ciência .
De acordo com Pierce, a coluna vertebral dos mamíferos é basicamente como uma série de contas em um cordão, e cada conta representa um único osso, uma vértebra. “Na maioria dos animais quadrúpedes, como os lagartos, as vértebras têm a mesma aparência e função”, diz o pesquisador.
Porém, as espinhas dos mamíferos são diferentes. Diferentes seções ou regiões da coluna, como pescoço, tórax e parte inferior das costas, assumem formas muito diferentes. Eles funcionam separadamente e, portanto, podem ser adaptados a diferentes formas de vida, como correr, voar, cavar ou escalar.
Mamíferos: colunas especializadas
Embora as espinhas dos mamíferos sejam especializadas, acredita-se que as regiões subjacentes sejam antigas e datam dos primeiros animais terrestres. Acredita-se que os mamíferos tiram total proveito dos projetos anatômicos existentes. No entanto, o novo estudo está desafiando essa ideia, olhando para o registro fóssil.
"Não há animais vivos hoje que registrem a transição de um ancestral 'semelhante a um lagarto' para um mamífero.", Jones diz. Para fazer isso, diz ele, você precisa mergulhar no registro fóssil e olhar para os precursores extintos dos mamíferos, os sinapsídeos não mamíferos. Sinapsídeos não mamíferos são a chave para entender a origem de características específicas dos mamíferos, incluindo a coluna vertebral.
Fonte: Harvard University Museum of Comparative Zoology.
Reconstrução de Edafossauro, um ancestral mamífero primitivo; seus longos espinhos formam uma vela em suas costas.
Mas estudar fósseis não é fácil. Jones diz a esse respeito que os fósseis são raros e que encontrar animais extintos com mais de 25 vértebras em seu lugar é incrivelmente raro. Para resolver esse problema, os pesquisadores reuniram coleções de museus ao redor do mundo para estudar os fósseis de animais mais bem preservados que viveram há cerca de 320 milhões de anos.
Uma mudança precoce na espinha dorsal dos mamíferos foi um primeiro passo importante em sua evolução. Com o tempo, mudanças na coluna vertebral permitiram que os mamíferos se desenvolvessem na miríade de espécies que conhecemos hoje.
Evolução da coluna em mamíferos
A equipe de pesquisa examinou esqueletos fósseis, bem como mais de 1.000 vértebras de animais vivos, incluindo ratos, crocodilos, lagartos e anfíbios. Eles queriam descobrir se as regiões vertebrais dos mamíferos eram tão antigas quanto se pensava ou se os mamíferos estavam fazendo algo único.
"Se as regiões vertebrais tivessem permanecido inalteradas ao longo da evolução, como hipotetizamos, esperaríamos ver as mesmas regiões em sinapsídeos não mamíferos que vemos hoje em mamíferos", Pierce diz. Mas não parece ser o caso.
Quando os pesquisadores compararam a posição e a forma das vértebras, eles encontraram algo surpreendente. A coluna vertebral ganhou novas regiões durante a evolução dos mamíferos. Os primeiros sinapsídeos não mamíferos tinham menos regiões do que os mamíferos vivos.
Cerca de 250 milhões de anos atrás, uma nova região evoluiu perto dos ombros e das pernas dianteiras. Mudanças dramáticas também começaram a aparecer nas patas dianteiras de animais conhecidas como peptídeos de não mamíferos.
Os cientistas acreditam que esses eventos simultâneos provavelmente ocorreram em conjunto com mudanças na forma como as criaturas andavam e corriam.
Os pesquisadores acreditam que há algum tipo de conversa cruzada durante o desenvolvimento entre os tecidos que constituem as vértebras e a omoplata. Eles também acreditam que essa interação resultou no acréscimo de uma região próxima ao ombro, à medida que os membros anteriores de nossos ancestrais evoluíam para adquirir novas formas e funções.
Mais tarde, uma região emergiu perto da pelve. Segundo os pesquisadores, é esta última região, a região lombar sem borda, que parece ser capaz de se adaptar melhor a diferentes ambientes.
A etapa final na construção da coluna vertebral dos mamíferos pode estar relacionada a mudanças nos genes Hox, importante para as regiões da coluna vertebral no início de seu desenvolvimento.
Nesse sentido, os pesquisadores foram capazes de estabelecer conexões entre as mudanças nos esqueletos de animais e as ideias extintas na moderna biologia do desenvolvimento e na genética. "Essa abordagem combinada nos ajuda a entender o que torna um mamífero um mamífero", conclui Jones.
