CIIMAR revela o “big bang” da evolução das aves

Os primeiros resultados  foram publicados hoje numa edição especial  revista Science

Estudo internacional resultou na elaboração da árvore filogenética das aves mais fiável até à data.

Uma equipa de investigação do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR), liderada por Agostinho Antunes, participou num consórcio internacional que sequenciou, montou e comparou os genomas completos de 48 espécies de aves (corvo, pato, falcão, periquito, ibis, pica-pau, águia, coruja e muitos outros) produzindo a árvore filogenética das aves mais fiável até à data.

O estudo revela resultados notáveis sobre a evolução das aves, desde uma nova árvore filogenética bem resolvida, com base em dados de genomas completos, até ao papel primordial da evolução do genoma das aves, descrevendo por exemplo como a aprendizagem vocal pode ter evoluído de forma independente em alguns grupos de aves e em regiões de fala do cérebro humano, como os cromossomas sexuais das aves evoluíram; como os pássaros perderam os seus dentes; como o comportamento do canto regula genes no cérebro; entre outros.

Agostinho Antunes liderou a equipa portuguesa constituída por nove investigadores do CIIMAR (Rui Borges, João Paulo Machado, Imran Khan, Daniela Almeida, Emanuel Maldonado, Joana Pereira, Kartik Sunagar, e Siby Philip), estudantes seus de mestrado e doutoramento, alguns com os graus já obtidos ao longo do decurso deste projeto. A investigação desenvolvida no CIIMAR focou-se em particular no estudo de determinadas famílias de genes que permitem explicar, por exemplo, como os pássaros evoluíram para ter um esqueleto mais leve, visão a cores, padrões de coloração das penas, diversificação do olfato, gosto, desenvolvimento, detoxificação, imunidade e resistência a doenças, reprodução, etc.

Para todos os seus meandros biológicos, as aves são surpreendentemente “leves” em DNA. No estudo conduzido por Guojie Zhang e outros autores do consórcio, incluindo a equipa de investigadores do CIIMAR, foi descoberto que em comparação com outros genomas de répteis, os genomas das aves contêm menos sequências repetitivas de DNA e perderam centenas de genes durante sua evolução, após se separarem de outros répteis.

Segundo Agostinho Antunes, “muitos desses genes têm funções essenciais em seres humanos, como na reprodução, formação do esqueleto e sistema pulmonar. A perda desses genes-chave pode ter um efeito significativo sobre a evolução de muitos fenótipos distintos de aves. Esta é uma descoberta excitante, muito diferente do que as pessoas habitualmente pensam do que é que a inovação, normalmente sendo criada por novo material genético, não a perda do mesmo”, revela o investigador.

O projeto de genómica comparativa iniciado há quatro anos atrás, resultou de uma ambiciosa colaboração internacional, liderada por Guojie Zhang do Banco Nacional de Genes (BGI) na China, Erich D. Jarvis, da Universidade de Duke nos Estados Unidos da América, e M. Thomas P. Gilbert do Museu de História Natural da Dinamarca, e envolveu mais de 200 cientistas de 80 instituições em 20 países.

Os primeiros resultados do Avian Phylogenomics Consortium vão ser difundidos de forma quase simultânea em 23 artigos – oito artigos foram publicados numa edição especial da conceituada revista científica Science, e os restantes 15 artigos serão publicados na Genome Biology, GigaScience e outras revistas.