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DNA antigo esclarece a evolução do mamute-lanudo, e eles nem sempre foram tão peludos

Traduzido por Julio Batista
Original de Russel McLendon para o ScienceAlert

À medida que os mamutes-lanudos pastavam nas frias estepes siberianas por mais de meio milhão de anos, eles desenvolveram peles cada vez mais peludas, grandes depósitos de gordura e orelhas menores, de acordo com um novo estudo.

Ao comparar os genomas dos elefantes modernos com os de vários mamutes-lanudos – incluindo mamutes individuais que viveram em eras separadas por 600.000 anos – os pesquisadores obtiveram uma nova visão sobre a evolução desses ícones da Era do Gelo.

Características distintivas como corpo peludo e depósitos de gordura já estavam codificadas geneticamente nos primeiros mamutes-lanudos, descobriu o estudo, mas essas e outras características parecem ter se tornado mais pronunciadas à medida que os mamutes se adaptavam à Sibéria ao longo de centenas de milênios.

“Queríamos saber o que torna um mamute um mamute-lanudo”, disse o paleogeneticista e autor principal David Díez-del-Molino, do Centro de Paleogenética em Estocolmo.

Além de encontrar evidências genéticas de corpos mais peludos e orelhas pequenas, “também existem muitas outras adaptações, como o metabolismo da gordura e a percepção do frio, que não são tão evidentes porque estão no nível molecular”, acrescentou.

Uma variedade de espécies de mamute existiu durante a época do Pleistoceno, provavelmente descendentes do mamute-africano anterior (Mammuthus africanavus) que migrou para fora da África.

A Eurásia foi por muito tempo o lar do mamute-da-estepe (M. trogontherii), por exemplo, um provável ancestral do mais famoso mamute-lanudo (M. primigenius), que apareceu pela primeira vez há cerca de 700.000 anos na Ásia.

Os mamutes-lanudos prosperaram nas condições frias de sua época, proliferando não apenas na Ásia, mas também se espalhando pelo mundo. Eles se expandiram para a Europa e cruzaram a Ponte Terrestre de Bering para a América do Norte, onde eventualmente viveram tão ao sul quanto o atual Kansas, nos EUA.

Categorias funcionais de genes únicos altamente evoluídos em mamutes-lanudos e em elefantes-asiáticos. (Créditos: Díez-del-Molino et al., Current Biology, 2023)

Para esclarecer as mutações genéticas que deram origem aos mamutes-lanudo,, Díez-del-Molino e seus colegas compararam os genomas de 28 elefantes-africanos e asiáticos modernos com os genomas de 23 mamutes-lanudos da Sibéria.

A maioria desses mamutes também era bastante moderna, pelo menos para os padrões de mamute, vindo de indivíduos que viveram nos últimos 100.000 anos ou mais. Um espécime, no entanto, veio dE Chukochya com aproximadamente 700.000 anos, um dos mais antigos espécimes conhecidos de seu tipo.

“Ter o genoma de Chukochya nos permitiu identificar uma série de genes que evoluíram durante a vida do mamute-lanudo como espécie”, disse o autor sênior e genomicista evolutivo Love Dalén, professor de genômica evolutiva no Centro de Paleogenética.

“Isso nos permite estudar a evolução em tempo real e podemos dizer que essas mutações específicas são exclusivas dos mamutes-lanudos e não existiam em seus ancestrais”, disse ele.

Incorporar tantos genomas de mamute em um estudo faz uma grande diferença, disseram os pesquisadores. Embora estudos anteriores tenham examinado genomas de um ou dois mamutes individuais, esta é a primeira análise com tamanho de amostra tão grande de genomas de mamute.

Isso ofereceu uma visão mais ampla, ajudando os pesquisadores a identificar mutações genéticas comuns entre os mamutes e, portanto, provavelmente adaptativas, em oposição a peculiaridades que podem ter surgido em alguns indivíduos.

“Descobrimos que alguns dos genes que antes eram considerados especiais para mamutes-lanudos são na verdade variáveis ​​entre os mamutes, o que significa que provavelmente não eram tão importantes”, disse Díez-del-Molino.

O genoma de Chukochya compartilha 91,7% das mutações responsáveis ​​pelas mudanças na codificação de proteínas observadas em mamutes-lanudos mais recentes, segundo o estudo. Isso sugere que os primeiros mamutes lanosos já tinham algumas características distintas quando divergiram dos mamutes-da-estepe.

Evolução genética no mamute-lanudo (woolly mammoth). Tradução da imagem: genes altamente desenvolvidos em mamutes-lanudos (genes highly evolved in woolly mammoths), genes que evoluíram < 700 mil anos atrás (genes evolved <700 ka), mamutes-lanudos primitivos (early woolly mammoth), elefantes-asiáticos (asian elephants), elefantes-africanos da savana (african savannah elephants), ka (mil anos atrás), extinção do mamute-lanudo no continente (woolly mammoth extinction on mainland) e extinção do mamute-lanudo na Ilha de Wrangel (woolly mammoth extinction on Wrangel Island). (Créditos: Díez-del-Molino et al., Current Biology, 2023)

No entanto, embora os primeiros mamutes-lanudos possam ter sido peludos e possivelmente tivessem outros talentos pelos quais sua espécie mais tarde se tornaria conhecida, essas características ainda estavam se desenvolvendo, disseram os pesquisadores. Eles podem ter parecido um pouco diferentes de seus descendentes.

“Os primeiros mamutes-lanudos não estavam totalmente desenvolvidos como os conhecemos”, disse Dalén. “Eles possivelmente tinham orelhas maiores e sua pelagem era diferente – talvez menos isolante e espessa em comparação com os mamutes lanosos posteriores”.

É claro que a evolução de pelos mais espessos provavelmente foi adaptativa na Sibéria da Era do Gelo. Orelhas menores também ajudariam a reduzir a perda de calor, assim como outras habilidades que os mamutes-lanudos desenvolveram e refinaram ao longo do tempo.

Os pesquisadores encontraram genes para essas características nos genomas dos mamutes e notaram semelhanças com animais não aparentados que atualmente habitam o Ártico.

“Encontramos alguns genes altamente desenvolvidos relacionados ao metabolismo e armazenamento de gordura que também são encontrados em outras espécies do Ártico, como renas e ursos polares, o que significa que provavelmente há evolução convergente para esses genes em mamíferos adaptados ao frio”, disse Díez-del-Molino.

Ainda não está claro exatamente por que os mamutes-lanudos sofreram um “colapso genômico” e foram extintos há vários milhares de anos, embora o pelo espesso e outras adaptações da Era do Gelo possam ter se tornado um fardo com o aquecimento do clima, possivelmente agravando outras ameaças, como a caça por humanos.

O estudo foi publicado na revista Current Biology.

Julio Batista

Julio Batista

Sou Julio Batista, de Praia Grande, São Paulo, nascido em Santos. Professor de História no Ensino Fundamental II. Auxiliar na tradução de artigos científicos para o português brasileiro e colaboro com a divulgação do site e da página no Facebook. Sou formado em História pela Universidade Católica de Santos e em roteiro especializado em Cinema, TV e WebTV e videoclipes pela TecnoPonta. Autodidata e livre pensador, amante das ciências, da filosofia e das artes.