How Snakes Lost Their Legs

Snakes costumavam vaguear pela Terra em pernas há cerca de 150 milhões de anos atrás, antes de se deslocarem de pernas para pernas.

Agora, dois cientistas identificaram o processo genético que causou a perda das pernas das serpentes. Além disso, dizem que a “maquinaria molecular” para o desenvolvimento das pernas ainda persiste nas cobras após estes milhões de anos – é simplesmente desligada.

algumas cobras, tais como pitões, retêm pequenos vestígios de pernas sob a forma de duas pequenas saliências em ambos os lados da sua pélvis. Os cientistas da Universidade da Florida que conduziram a investigação sobre a perna de cobra publicada quinta-feira em Current Biology centraram-se nos pitões para o estudo.

Como co-autor e professor de genética molecular Martin Cohn diz a The Two-Way, um gene conhecido como Sonic hedgehog é responsável pelo desenvolvimento dos membros. (Sim, este gene foi nomeado por entusiastas do jogo de vídeo)

Os investigadores da Florida descobriram que o gene do porco-espinho Sonic cintila muito brevemente em embriões python com menos de 24 horas. Esse sinal genético não tinha sido detectado anteriormente em pythons.

Cohn diz que o ouriço Sonic das cobras se liga como em qualquer vertebrado com membros, mas depois desliga-se. “Queríamos mesmo perfurar”, diz ele, “até à natureza exacta da razão disso no genoma”

Ele explica que em vertebrados de membros, o ouriço Sonic controla o desenvolvimento de muitos órgãos, não apenas braços e pernas. As sequências reguladoras de ADN chamadas enhancers controlam a forma como estes genes se ligam e desligam para partes específicas do corpo. Sem um potenciador para membros, o ouriço Sonic não conseguiria fazê-los desenvolver completamente. Os investigadores descobriram que várias secções de ADN nesse intensificador foram apagadas em algum momento durante a evolução da pitão.

p>As mesmas secções foram apagadas nas sequências de ADN das jiboas, diz Cohn. E os resultados foram ainda mais pronunciados em cobras que já não têm quaisquer vestígios de pernas, tais como cobras e víboras. O seu ouriço Sonic Sonic Sonic Sugarhog Limb Limb enhancer era “quase indetectável”, diz ele. “Então isto diz-nos que houve degradação sequencial do ouriço Sónico nos membros em cobras”

Para recapitular, o estudo diz que estas mutações do realçador de membros do ouriço Sónico são responsáveis pelo desenvolvimento de membros presos em pitões.

A investigação deu então uma volta ainda mais surpreendente quando os cientistas estudaram a actividade de outro gene, chamado HOXD, que está envolvido em fazer dedos dos pés e dos pés. Ao estudar embriões de pitões, “vimos um padrão de actividade deste gene HOXD que era característico de um pé, o que é um resultado realmente estranho, porque os pitões não constroem pés”, diz Cohn.

E depois, diz Cohn, ele e a colega investigadora Francisca Leal descobriram isto: Os pitões embrionários “fazem um modelo pré-cartilaginoso de todos os elementos do esqueleto do membro. … Eles começam a formar uma perna completa até ao pé”

“Foi absolutamente estonteante porque isto foi como o desenvolvimento de um esqueleto críptico da perna num embrião”, diz ele, acrescentando que o porco-espinho Sonic mutante de um membro não permite, em última análise, que este membro críptico cresça.

Cohn diz que isto aponta para uma implicação interessante sobre a forma como as cobras evoluíram ao longo de milhões de anos:

“Há um número de cobras fósseis com pernas. Os paleontólogos têm argumentado que algumas destas cobras antigas retiveram as pernas dos seus antepassados, enquanto outras espécies evoluíram após a perda das pernas, e, portanto, podem ter readquirido pernas”

Isso pode ser porque as pitões retiveram grande parte da maquinaria molecular para fazer membros, segundo Cohn.

“É fascinante – como se reevolve uma estrutura que foi perdida? É bastante invulgar”, diz ele.

“Mas o que estes resultados nos dizem é que talvez não tenha sido um processo tão desafiante como poderia parecer. Eles não tiveram de reinventar membros do zero. Já existe um grau notável de desenvolvimento dos membros que acontece no embrião e se apenas se reteve essas estruturas embrionárias e se permitiu que elas completassem o desenvolvimento esquelético, tem-se pernas”.