Mamutes lanosos desenvolveram orelhas menores e casacos mais lanosos ao longo dos 700.000 anos em que vagaram pelas estepes siberianas – ScienceDaily

Uma equipe de pesquisadores comparou os genomas de mamutes lanosos com os dos elefantes modernos para descobrir o que tornava os mamutes lanosos únicos, tanto como indivíduos quanto como espécie. Os investigadores relatam em 7 de abril no jornal biologia atual que muitas das características de marca registrada do mamute lanoso – incluindo seus casacos lanosos e grandes depósitos de gordura – já estavam codificadas geneticamente nos primeiros mamutes lanosos, mas essas e outras características se tornaram mais definidas ao longo dos mais de 700.000 anos de existência da espécie. Eles também identificaram um gene com várias mutações que podem ter sido responsáveis ​​pelas minúsculas orelhas do mamute.

“Queríamos saber o que torna um mamute um mamute lanoso”, diz o paleogeneticista e primeiro autor David Díez-del-Molino, do Centro de Paleogenética em Estocolmo. “Os mamutes lanosos têm algumas características morfológicas muito características, como o pelo grosso e as orelhas pequenas, que você obviamente espera com base na aparência dos espécimes congelados, mas também existem muitas outras adaptações, como o metabolismo da gordura e a percepção do frio, que não são tão evidentes porque eles estão no nível molecular.”

Para identificar genes que eram “altamente evoluídos” em mamutes lanosos – o que significa que eles acumularam um grande número de mutações – a equipe comparou os genomas de 23 mamutes lanosos siberianos com 28 genomas de elefantes asiáticos e africanos modernos. Vinte e dois desses mamutes lanosos eram relativamente modernos, tendo vivido nos últimos 100.000 anos, e dezesseis dos genomas não haviam sido sequenciados anteriormente. O vigésimo terceiro genoma do mamute lanoso pertencia a um dos mais antigos mamutes lanosos conhecidos, Chukochya, que viveu aproximadamente 700.000 anos atrás.

“Ter o genoma Chukochya nos permitiu identificar uma série de genes que evoluíram durante a vida do mamute lanoso como espécie”, diz o autor sênior Love Dalén, professor de genômica evolutiva no Centro de Paleogenética em Estocolmo. “Isso nos permite estudar a evolução em tempo real, e podemos dizer que essas mutações específicas são exclusivas dos mamutes lanosos e não existiam em seus ancestrais”.

Não surpreendentemente, muitos genes que foram adaptativos para mamutes lanudos estão relacionados à vida em ambientes frios. Alguns desses genes são compartilhados por mamíferos árticos modernos não aparentados. “Encontramos alguns genes altamente evoluídos 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”, diz Díez-del-Molino.

Embora estudos anteriores tenham analisado os genomas de um ou dois mamutes lanosos, esta é a primeira comparação de um grande número de genomas de mamutes. Esse grande tamanho de amostra permitiu que a equipe identificasse genes comuns entre todos os mamutes lanosos e, portanto, provavelmente adaptativos, em oposição a mutações genéticas que poderiam estar presentes apenas em um único indivíduo.

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

No geral, o genoma de Chukochya de 700.000 anos compartilhou aproximadamente 91,7% das mutações que causaram alterações na codificação de proteínas nos mamutes lanosos mais modernos. Isso significa que muitos dos traços definidores do mamute lanoso – incluindo pelo grosso, metabolismo da gordura e habilidades de percepção do frio – provavelmente já estavam presentes quando o mamute lanoso divergiu de seu ancestral, o mamute da estepe.

No entanto, essas características se desenvolveram ainda mais nos descendentes de Chukochya. “Os primeiros mamutes lanosos não eram totalmente evoluídos”, diz Dalén “Eles possivelmente tinham orelhas maiores e sua lã era diferente – talvez menos isolante e fofa em comparação com os mamutes lanosos posteriores”.

Os mamutes lanosos mais modernos também apresentavam várias mutações imunológicas nos antígenos das células T que não eram observadas em seu ancestral. Os autores especulam que essas mutações podem ter conferido maior imunidade mediada por células em resposta a patógenos virais emergentes.

Trabalhar com DNA de mamute antigo envolve uma série de obstáculos. “A cada passo do caminho, as coisas são um pouco mais difíceis, desde o trabalho de campo, ao trabalho de laboratório, à bioinformática”, diz Díez-del-Molino.

“Além do trabalho de campo, onde temos que lutar tanto contra ursos polares quanto contra mosquitos, outro aspecto que torna isso muito mais difícil é que você tem que trabalhar em um antigo laboratório de DNA, e isso significa que você tem que se vestir com roupas completas. -fato de corpo com capuz e máscara facial e viseira e luvas duplas, portanto, fazer o trabalho de laboratório é bastante desconfortável, para dizer o mínimo”, diz Dalén. “Gostaria de destacar Marianne Dehasque, a segunda autora deste artigo, que fez o esforço hercúleo de realizar trabalhos de laboratório na maioria dessas amostras.”

Todos os mamutes cujos genomas foram incluídos neste estudo foram coletados na Sibéria, mas os pesquisadores esperam expandir e comparar os mamutes lanosos da América do Norte no futuro. “Há alguns anos, mostramos que havia fluxo de genes entre os mamutes lanosos e os ancestrais dos mamutes colombianos, então isso é algo que precisaremos levar em conta, porque os mamutes lanosos da América do Norte também podem ter carregado genes de mamutes não lanosos, ” diz Dalén.

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