Adaptações aquáticas em mamíferos podem ser irreversíveis, de acordo com um novo estudo que investigou os meios pelos quais mais de 5.000 espécies fizeram a transição da terra para a água.

Embora a jornada evolutiva de animais como baleias e focas possa ser rastreada até os tetrápodes marinhos que deixaram o oceano para viver em terra, vagar pela terra firme novamente não está nos planos para os descendentes daqueles que se tornaram principalmente ou totalmente aquáticos. .

Ao comparar massa corporal, dieta e genomas de 5.635 mamíferos existentes e recentemente extintos, a bióloga evolutiva da Universidade de Fribourg, Bruna Farina, e seus colegas acompanharam a evolução das adaptações aquáticas. Estas incluem mudanças no tamanho, locomoção, sistemas sensoriais, reprodução, dietas e capacidade pulmonar.

De todas essas espécies, 97% permanecem mamíferos totalmente terrestres. Apenas 3% fizeram a transição para uma vida vivendo na água novamente, todos em diferentes graus.

Essa transição aconteceu de forma independente em diferentes grupos de mamíferos, com alguns levando seu compromisso com a água mais longe do que outros. Isso deu origem a três grupos distintos: animais semiaquáticos como ornitorrinco, musaranho-d’água (Neomys fodiens) e gambá-d’água (Chironectes minimus); os que usam a terra de vez em quando, como focas e lontras; e mamíferos totalmente aquáticos como golfinhos e dugongos.

Enquanto as espécies semi-aquáticas anteriores voltaram a ser totalmente terrestres, as adaptações para uma existência aquática tornam-se irreversíveis no espectro entre os habitantes semi-aquáticos e principalmente aquáticos, descobriu a equipe.

À medida que uma espécie se torna mais aquática, sua massa corporal tende a crescer, com um aumento de 5% por milhão de anos para aquelas que são semi-aquáticas e até 12% de aumento por milhão de anos para espécies totalmente aquáticas. Isso vale até mesmo para mamíferos menores, como roedores.

Isso faz sentido em termos da regra ecogeográfica de Bergmann: espécies maiores tendem a ser encontradas em ambientes que esgotam rapidamente o calor do corpo, como na água, pois minimizar a proporção entre área de superfície e volume aumenta a conservação de calor.

Os animais terrestres também são limitados pelo desafio de transportar sua massa, algo que é mais fácil na água graças à flutuabilidade. Além do mais, uma maior quantidade de presas está disponível para sustentar carnívoros maiores no oceano, que golfinhos e baleias aproveitaram por meio da evolução dos sistemas de filtro e alimentação estocada.

Apesar da abundância de ervas marinhas e leitos de algas, a maioria das transições aquáticas – com exceção dos peixes-bois – não as utilizou como fonte de alimento. Mamíferos que voltaram para a água tendem a ser carnívoros.

Isso é “provável porque as enzimas necessárias para quebrar o material vegetal ou algal requerem temperaturas mais altas”, observam os pesquisadores.

A maioria das espécies de “vacas marinhas”, como dugongos e peixes-boi, vive em águas quentes. O único mamífero herbívoro de água fria era a vaca marinha de Steller (Hydrodamalis gigas), que levamos à extinção. Era dez vezes mais pesado que as espécies restantes.

A vida na água também exige um sistema de locomoção diferente e mais aerodinâmico, que leva à redução dos membros e, eventualmente, à incapacidade de carregar o corpo em terra. A redução de membros em baleias e golfinhos está relacionada à perda de expressão de múltiplos genes reguladores.

Perder uma característica tão complexa quanto as pernas, moldada por milhões de anos de pressões seletivas e surgimento casual de várias mutações, não é um processo que possa ser facilmente revertido.

“A Lei de Dollo postula que, uma vez que uma característica complexa é perdida, ela não pode ser recuperada”, escrevem os pesquisadores em seu artigo, observando que o mesmo é visto em pássaros que perdem a capacidade de voar.

Isso não quer dizer que estruturas e funções anatômicas semelhantes não possam evoluir novamente no futuro. Mas à medida que a complexidade de um recurso aumenta, é muito menos provável que sua herança evolutiva se repita, pois genes críticos são alterados e perdidos.

“Depois dessa transição”, Fribourg e sua equipe continuam, “a competição com os carnívoros terrestres atuais, que podem usar seus membros para caçar de forma mais eficaz em terra e manipular suas presas, pode ter impedido qualquer possibilidade de reversão”.

Qualquer golfinho desajeitado interessado em montar uma invasão na costa seria frustrado com muita facilidade, em outras palavras, por predadores muito mais ágeis.

Esta pesquisa foi publicada no Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.