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Quando se trata dos imperativos biológicos de sobrevivência e reprodução – a natureza muitas vezes encontra um caminho. Às vezes mais de uma maneira. Para uma espécie de papa-moscas nas remotas Ilhas Salomão, os cientistas descobriram até agora pelo menos dois caminhos genéticos que levam ao mesmo resultado físico: penas totalmente pretas. Essa mudança não foi um acidente aleatório. Foi um resultado da natureza selecionando especificamente para essa característica. O novo estudo foi publicado na revista Genética PLOS.
“O Papa-moscas-de-barriga-castanha não é tão conhecido quanto os tentilhões de Darwin”, disse o principal autor Leonardo Campagna, geneticista evolutivo do Laboratório de Ornitologia Cornell. “Mas esse complexo de pássaros também passou por muitas mudanças evolutivas, muitas das quais envolvem mudanças na coloração e no padrão de sua plumagem”.
O cenário: Uma grande população de pássaros de barriga castanha vive em uma das maiores ilhas da cadeia do Pacífico. A partir daí, algumas aves estabeleceram novas populações em algumas ilhas menores. Com o tempo, as aves das duas ilhas menores perderam a barriga castanha e ficaram todas pretas. Mas as aves em cada ilha desenvolveram plumagem negra em momentos diferentes, a partir de diferentes mutações genéticas que se moveram rapidamente pelas pequenas populações das ilhas. Uma dessas mutações se espalhou durante os últimos 1.000 anos – um mero piscar de olhos no tempo evolutivo.
“Claramente há algo de vantajoso em ter uma plumagem totalmente preta”, disse Campagna. “Traçamos essa característica no tempo, sequenciando pela primeira vez todo o genoma do Papa-moscas-de-barriga-castanha. As duas mutações que levam à plumagem negra apareceram em momentos diferentes, em ilhas diferentes e em genes diferentes relacionados à produção de pigmento de melanina. . Esse nível de convergência é selvagem!”
As várias populações de papa-moscas estão nos estágios iniciais de especiação – se separando para formar novas espécies – mas ainda não divergiram muito geneticamente e podem cruzar. Mas raramente o fazem, produzindo alguns híbridos. Experimentos de campo mostraram que os pássaros de barriga castanha e os pássaros totalmente pretos reagem agressivamente a um intruso percebido com sua própria cor de plumagem, mas não respondem da mesma maneira aos membros de sua espécie com uma cor diferente.
E acontece que a Mãe Natureza não parou de mexer no genoma do papa-moscas.
“Estamos descobrindo que há uma terceira população melânica (toda negra) de papa-moscas entre as ilhas a cerca de 300 milhas de distância da ilha original”, disse o coautor sênior Al Uy, professor de biologia da Universidade de Rochester. “A mutação que governa a cor da plumagem é diferente novamente daquelas nas outras duas ilhas que estudamos”.
Uy estuda os papa-moscas das Ilhas Salomão há cerca de 15 anos, auxiliado por um grupo confiável de ilhéus indígenas que ele diz ter sido “instrumental” em seu trabalho.
“Acho que o padrão emergente é que há algo nas pequenas ilhas que favorece esses pássaros totalmente pretos – no arquipélago mais distante, onde o melanismo evoluiu pela terceira vez, descobrimos que pássaros melânicos e de barriga castanha ainda coexistem dentro de cada ilha mas à medida que as ilhas ficam menores, a frequência de pássaros melânicos aumenta.”
Existem várias teorias sobre o que está impulsionando a mudança para a plumagem traseira, incluindo a preferência feminina, a maior durabilidade das penas pretas e até mesmo uma possível ligação com genes que governam outros comportamentos vantajosos.
Os autores do estudo incluem os cientistas da computação Ziyi Mo e Adam Siepel, do Cold Spring Harbor Laboratory, que escreveram o programa de aprendizado de máquina que ajudou os pesquisadores a aprofundar o passado e medir os padrões de mutação na “árvore genealógica” do papa-moscas.
“O uso de aprendizado de máquina é um novo desenvolvimento empolgante no campo da genética de populações”, disse Campagna. “Nós treinamos o computador para reconhecer padrões evolutivos específicos para quando um determinado traço genético começou, quão forte foi a seleção natural ou sexual, e quão rápido ele se moveu através de uma população. Podemos então pedir ao algoritmo treinado para nos dizer o cenário mais provável que gerou os dados que observamos nas populações atuais. É como voltar no tempo.’
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Cornell. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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