Como o ornitorrinco se tornou tão bizarro

Estudo genômico dá respostas para grande parte das esquisitices desse mamífero com bico de pato típico da Austrália

Ornitorrinco: esquisitices explicadas. Crédito: Unsplash/CC0 Public Domain

Desde que os europeus descobriram o ornitorrinco na Austrália no final dos anos 1700, a peculiar criatura semiaquática com bico de pato tem confundido os cientistas. Entre suas características mais bizarras, ele põe ovos em vez de dar à luz bebês vivos, transpira leite, tem esporas venenosas e está até equipado com 10 cromossomos sexuais.

Os pesquisadores modernos ainda estão tentando entender como o ornitorrinco – muitas vezes considerado o mamífero mais estranho do mundo – tornou-se tão único. Seu entendimento já avançou, em grande grau. Pela primeira vez, uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por biólogos da Universidade de Copenhague (Dinamarca), mapeou um genoma completo do ornitorrinco. O estudo foi publicado na revista científica “Nature”.

“O genoma completo nos forneceu as respostas de como algumas das características bizarras do ornitorrinco surgiram. Ao mesmo tempo, decodificar o genoma do ornitorrinco é importante para melhorar nossa compreensão de como outros mamíferos evoluíram – incluindo nós, humanos. Ele contém a chave para explicar por que nós e outros mamíferos eutheria (placentálios) evoluímos para nos tornarmos animais que dão à luz filhotes vivos em vez de animais que põem ovos”, explica o professor Guojie Zhang, do Departamento de Biologia da Universidade de Copenhague e autor correspondente do artigo.

Põe ovos e sua leite

O ornitorrinco pertence a um antigo grupo de mamíferos – monotremados – que existia milhões de anos antes do surgimento de qualquer mamífero moderno.

“Na verdade, o ornitorrinco pertence à classe Mammalia. Mas, geneticamente, é uma mistura de mamíferos, pássaros e répteis. Ele preservou muitas das características originais de seus ancestrais, o que provavelmente contribuiu para seu sucesso na adaptação ao ambiente em que vive”, diz Zhang.

Uma das características mais incomuns do ornitorrinco é que, embora ponha ovos, também tem glândulas mamárias usadas para alimentar seus bebês, não por meio dos mamilos, mas com leite – que é o suor de seu corpo.

Durante nossa própria evolução, nós, humanos, perdemos todos os três genes chamados de vitelogenina, cada um dos quais é importante para a produção de gemas de ovo. As galinhas, por outro lado, continuam com os três. O estudo demonstra que os ornitorrincos ainda carregam um desses três genes da vitelogenina, embora tenham perdido os outros dois há cerca de 130 milhões de anos. O ornitorrinco continua a botar ovos em virtude desse único gene remanescente. Isso provavelmente ocorre porque ele não é tão dependente da criação de proteínas da gema quanto as aves e os répteis, pois os ornitorrincos produzem leite para seus filhotes.

Ausência de dentes

Nos outros mamíferos, os genes da vitelogenina foram substituídos por genes da caseína. Esses genes são responsáveis ​​por nossa capacidade de produzir a proteína caseína, um dos principais componentes do leite dos mamíferos. A nova pesquisa demonstra que o ornitorrinco também carrega genes de caseína e que a composição de seu leite é, portanto, bastante semelhante à de vacas, humanos e outros mamíferos.

“Isso nos informa que a produção de leite em todas as espécies de mamíferos existentes foi desenvolvida por meio do mesmo conjunto de genes derivados de um ancestral comum que viveu há mais de 170 milhões de anos – ao lado dos primeiros dinossauros do período Jurássico”, diz Guojie Zhang.

Outra característica que torna o ornitorrinco tão único é que, ao contrário da grande maioria dos mamíferos, ele não tem dentes. Embora os ancestrais mais próximos desses monotremados fossem dentados, o ornitorrinco moderno é equipado com duas placas de chifre que são usadas para amassar comida. O estudo revela que o ornitorrinco perdeu seus dentes há cerca de 120 milhões de anos, quando quatro dos oito genes responsáveis ​​pelo desenvolvimento dentário desapareceram.

Único animal com 10 cromossomos sexuais

Outra esquisitice do ornitorrinco investigada pelos pesquisadores foi como seu sexo é determinado. Tanto os humanos quanto todos os outros mamíferos da Terra têm dois cromossomos sexuais que determinam o sexo – o sistema de cromossomos X e Y, em que XX é feminino e XY é masculino. Os monotremados, porém, incluindo os ornitorrincos, têm 10 cromossomos sexuais, com cinco cromossomos Y e cinco X.

Graças aos genomas de nível cromossômico quase completo, os pesquisadores agora podem sugerir que esses 10 cromossomos sexuais nos ancestrais dos monotremados foram organizados em forma de anel que mais tarde foi dividido em muitos pequenos pedaços dos cromossomos X e Y. Ao mesmo tempo, o mapeamento do genoma revela que a maioria dos cromossomos sexuais monotremados tem mais em comum com galinhas do que com humanos. Mas o que mostra é um elo evolutivo entre mamíferos e pássaros.

 

Ornitorrincos: fatos e curiosidades

  • Endêmico do leste da Austrália e da Tasmânia, o ornitorrinco é uma espécie protegida e classificada pela IUCN como quase ameaçada.
  • Esses animais têm glândulas mamárias, pelos e três ossos na orelha média. Cada característica ajuda a definir um mamífero.
  • O ornitorrinco pertence à ordem dos mamíferos monotremados. Ela é chamada assim porque os monotremados usam uma abertura única para urinar, defecar e reproduzir sexualmente.
  • Excelente nadador, ele passa grande parte do tempo caçando insetos e moluscos nos rios.
  • Seu bico distinto é preenchido com sensores elétricos usados ​​para localizar presas em leitos de rios lamacentos.
  • O macho tem uma espora venenosa atrás de cada uma de suas patas traseiras. O veneno é forte o suficiente para matar um cachorro e é implantado quando os machos lutam por território.
  • Outro estudo de 2020 demonstrou que a pele do ornitorrinco é fluorescente. O pelo marrom do animal reflete uma cor azul esverdeada quando colocado sob luz ultravioleta.

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