Os tardígrados se destacam de grande parte do reino animal devido à sua extrema resistência, o que ajuda as minúsculas criaturas a sobreviverem sendo fervidas, congeladas, irradiadas e disparadas de uma arma, entre outras indignidades.
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Na esperança de compreender melhor estes superpoderes, os cientistas identificaram muitos genes individuais que podem contribuir para as capacidades de sobrevivência dos tardígrados. Menos claro, porém, é o panorama geral: onde, como e por que evoluíram todas essas adaptações surpreendentes?
Num novo estudo, os pesquisadores lançam um pouco mais de luz sobre esta história surpreendentemente complexa, sugerindo que os antigos tardígrados fizeram a transição dos ambientes marinhos para os terrestres duas vezes, seguidos por “numerosas adaptações independentes para lidar com a aridez” em terra.
Hoje, os tardígrados existem em todo o planeta, prosperando numa ampla variedade de ambientes no mar e em terra, desde lama oceânica profunda e rochas antárticas até montanhas, florestas tropicais e jardins.
Também conhecidos como “ursos d’água” e “leitões de musgo”, os tardígrados tornaram-se conhecidos como alguns dos animais mais resistentes conhecidos pela ciência, demonstrando até mesmo a capacidade de sobreviver no vácuo do espaço.
A chave para muitos dos seus feitos de sobrevivência é a anidrobiose, um estado dormente em que os tardígrados podem interromper reversivelmente o seu metabolismo, ajudando-os a resistir à dessecação quase completa.
Pesquisas anteriores identificaram múltiplas famílias de genes que são exclusivas dos tardígrados e mostram uma associação com paralisação metabólica extrema em resposta à falta de água, conhecida como anidrobiose, incluindo várias relacionadas a proteínas solúveis em calor, juntamente com alguns genes de resistência ao estresse que também existem em outros animais.
Apesar desses insights, no entanto, a pesquisa até agora produziu poucos dados sobre a maioria das linhagens tardígradas, de acordo com os autores do novo estudo, deixando grandes lacunas no nosso conhecimento sobre a evolução e ecologia dos tardígrados.
Para resolver isso, os autores identificaram sequências de seis famílias de genes em 13 gêneros de tardígrados, incluindo membros de ambas as duas classes principais – eutardígrados e heterotardígrados – permitindo aos cientistas construir as primeiras árvores evolutivas para estes grupos de tardígrados.
Uma vez que a anidrobiose provavelmente seria mais útil para os tardígrados terrestres do que para os seus parentes que vivem no oceano, os pesquisadores esperavam encontrar uma ligação entre as duplicações genéticas nestas famílias e as mudanças de habitat entre os tardígrados.
“Quando começamos o trabalho, esperávamos descobrir que cada clado estaria claramente agrupado em torno de duplicações antigas, com poucas perdas independentes”, disse James Fleming, biocientista da Universidade Keio, ao biólogo Casey McGrath, da Universidade de Indiana, em um comentário ao artigo. “Isso nos ajudaria facilmente a vinculá-los à compreensão dos habitats modernos e da ecologia.”
“É uma hipótese intuitiva”, acrescenta Fleming, “que a evolução das duplicações destes genes relacionados com a dessecação deveria, em teoria, conter vestígios da história ecológica destes organismos, embora, na realidade, isto se tenha revelado demasiado simplista.”
Fleming e os seus colegas dizem que ficaram surpreendidos com o número de duplicações independentes que encontraram nestas famílias de genes, sugerindo que a evolução dos genes relacionados com a anidrobiose foi significativamente mais complicada do que se pensava anteriormente.
“O que descobrimos foi muito mais emocionante: uma rede complexa de ganhos e perdas independentes que não se correlaciona necessariamente com as ecologias modernas das espécies terrestres”, diz Fleming.
Com base na distribuição das famílias de genes nas duas principais classes de tardígrados, os pesquisadores acreditam que houve duas transições distintas de habitats marinhos para habitats terrestres na história dos tardígrados, uma vez no ancestral dos eutardígrados e outra entre os heterotardígrados.
Embora este estudo ajude a avançar o nosso conhecimento sobre a história da anidrobiose nos tardígrados, ainda há muita coisa que não entendemos, dizem os cientistas. Falta clareza, em parte devido aos dados escassos ou inexistentes de algumas linhagens tardígradas importantes, acrescentam.
“Infelizmente não temos representantes de várias famílias importantes, como os Isohypsibiidae, e isto limita a firmeza com que podemos defender as nossas conclusões”, diz Fleming. “Com mais amostras de tardígrados de água doce e marinhos, seremos mais capazes de apreciar as adaptações dos membros terrestres do grupo”.
No entanto, é mais fácil falar do que fazer, especialmente dada a dificuldade em rastrear tipos de tardígrados. Tanarctus bubulubus, por exemplo, é pequeno demais para ser visto sem ampliação e vive apenas na lama nas profundezas do Oceano Atlântico Norte.
“Esperamos que as iniciativas de sequenciamento em grande escala através do Projeto Biogenoma da Terra venham resolver esta lacuna na nossa compreensão, e é um esforço que estou entusiasmado em ver continuar”, diz Fleming.
O estudo foi publicado em Genome Biology and Evolution e a matéria em ScienceAlert
