ÓRGÃOS VESTIGIAIS COM FUNÇÃO NÃO DESCARTAM A EVOLUÇÃO.

Um recente artigo demonstrando que o apêndice humano tem função fisiológica importante tem feito pessoas me perguntar se órgãos vestigiais realmente pontuam a favor da evolução. Sim, pontuam, porque órgão vestigial não precisa necessariamente perder função.

Avestruz macho (Struthio camelus) é uma ave não voadora (ratita), originária da África. Na imagem vemos um macho (preto com asas brancas) usando suas asas vestigiais como display no comportamento de côrte a uma fêmea (acinzentada), demonstrando que um órgão vestigial não precisa necessariamente ser um órgão sem função. Órgãos vestigiais podem ser cooptados, recrutados, exaptados a novas funções.

Avestruz macho (Struthio camelus) é uma ave não voadora (ratita), originária da África. Na imagem vemos um macho (preto com asas brancas) usando suas asas vestigiais como display no comportamento de corte a uma fêmea (acinzentada), demonstrando que um órgão vestigial não precisa necessariamente ser um órgão sem função. Órgãos vestigiais podem ser cooptados, recrutados, exaptados a novas funções.

Há alguns anos atrás publiquei um texto cuja referência foi um artigo de Alan C. Love, cujo título era “Functional homology and homology of function: biological concepts and philosophical consequences”. Nele, destaquei as diferenças entre homologia, homoplasia, convergência evolutiva, analogia, órgãos vestigiais, atavismo e rudimentos. Já havia destacado que órgãos vestigiais não precisam necessariamente perder funções. Portanto, faz-se necessário relembrar, usando Love, as definições de rudimentos e órgãos vestigiais.

Rudimentos são características parcialmente formadas, incompletas em seu desenvolvimento e são encontradas apenas em embriões. Existem exemplos de rudimentos nos brotos embrionários no grupo de alguns vertebrados. Na embriologia de baleias (e cetáceos em geral) é possível visualizar claramente brotos dentários mesmo que os adultos não possuam dentes, ou ainda brotos de membros posteriores, que formam as pernas nos outros tetrápodes. Há também clavículas rudimentares. Mas essas características aparecem somente durante o desenvolvimento embrionário. A presença de um rudimento embrionário é em parte a consequência da partilha de genes reguladores entre diferentes tecidos, órgãos e a consequente dificuldade de remoção integral de um primórdio. São características homologas, mas que somente aparecem no período embrionário. Ainda sim, eles desempenham papéis essenciais no desenvolvimento. A notocorda é frequentemente considerada um rudimento do esqueleto dorsal de cordados ancestrais que existiu antes da coluna vertebral cartilaginosa ter evoluído.

Em A e B mostra-se embriões de golfinho-pintado, Stenella attenuata, sendo que em (A) vemos um embrião de 24 dias e (B) com 48 dias de gestação para mostrar os brotos dos membros anteriores bem desenvolvidos (f; observe o primórdio digital), e um bem desenvolvido broto de membro posterior evidenciado pela letra (h). No 24 dia de gestação (A), os brotos dos membros posteriores começam a regredir. Temos um exemplo de rudimento

Em A e B mostra-se embriões de golfinho-pintado, Stenella attenuata, sendo que em (A) vemos um embrião de 24 dias e (B) com 48 dias de gestação para mostrar os brotos dos membros anteriores bem desenvolvidos (f; observe o primórdio digital), e um bem desenvolvido broto de membro posterior evidenciado pela letra (h). No 24 dia de gestação (A), os brotos dos membros posteriores começam a regredir. Temos um exemplo de rudimento

Os vestígios evolutivos são características remanescentes que chegam até a fase adulta do organismo. São características homólogas, mas que estão completamente formadas em um ancestral comum. Existem muitos exemplos de vestígios na natureza, eles incluem asas reduzidas em aves como o pinguim, olhos reduzidos de peixes em animais de hábitos cavernícolas. Há também os ossos pélvicos de baleias, o osso da pelve e membros em cobras.

Geralmente vestígios os são não-funcionais, mas aves que apresentam asas reduzidas (como os avestruzes, emas, casuares e kiwis) tais apêndices vestigiais adquirem papéis funcionais no equilíbrio e comunicação. São fundamentais para a seleção sexual.

Os pinguins usam suas asas como função locomotora para a propulsão em ambientes marinhos. Os ossos pélvicos de baleias podem ser utilizados no comportamento reprodutivo, pois fixa musculatura. O coccix humano (um pequeno osso que termina a coluna vertebral na parte inferior) também é vestigial e tem a mesma função, fixação de músculos. No caso dos avestruzes, as asas auxiliam no equilíbrio do corpo e no comportamento reprodutivo.

Desta forma, uma característica vestigial pode ter uma função distinta a da condição natural do ancestral, evidenciando a evolução no nível vestigial e exaptativo.

Eventos evolutivos como os rudimentos e vestígios podem surgir da acumulação de mutações neutras através da deriva genética. Pode permitir que as estruturas e comportamentos percam sua complexidade em associação com a seleção positiva para outras funções. Um exemplo é a redução concomitante dos olhos e a valorização da linha nervosa lateral e seus gânglios que formam a linha lateral em peixes cegos de caverna como verificado em alguns membros do gênero Astyanax.

Peixe cavernícola Astyanax Jordani na qual poucos vestígios de olhos restaram.

Peixe cavernícola Astyanax jordani na qual poucos vestígios de olhos restaram.

Existem animais que carregam tanto características vestigiais quanto rudimentares. É o caso da serpente Python. Os brotos dos membros em embriões da Python reticulatus são rudimentos, mas alguns elementos dos ossos dos membros posteriores chegam eventualmente a afetar adultos, caracterizando vestígios. Isso ocorre porque as cobras evoluíram a partir de um ancestral totalmente tetrápode (provavelmente lagartos varanidae) e porque suas estruturas são homólogas. As características ainda permanecem presentes nos taxa intimamente relacionados, tais como lagartos, e mesmo de todos os outros tetrápodes.

As garras que compõem os vestígios das serpentes pítons podem ser estruturas neo-mórficas que desaparecem e em eventuais acidentes podem reaparecer com uma nova morfologia. É difícil precisar como de fato eram as garras dos ancestrais delas. Vestígios neo-mórficos são mais comuns em mamíferos.

Dentro do grupo dos lagartos squamata a redução de membros ocorreu cerca de 62 vezes em 53 linhagens distintas. Nos lagartos skinkid foi mostrado á redução de tamanho e a perda de elementos que formam os membros. Nos lagartos Skink da Austrália (Hemiergis peronii) ocorreu 31 vezes em 25 linhagens, alguns apresentando dígitos até a fase adulta, um vestígio de digito adicional no quinto dedo.

Lagarto Hemiergis peronii

Lagarto Hemiergis peronii. Clique para ampliar

No caso do apêndice humano, não há exceção á regra. Ele é uma um órgão com cuja função era digerir a celulose em ancestrais herbívoros. Em humanos, a função do apêndice esta ligada a proteção contra infecções por bactérias simbióticas que ajudam na digestão. Acredita-se, que seu tamanho reduzido seja reflexo da seleção natural, pois apêndices maiores seriam mais suscetíveis a infecções (Dawkins, 2009).

O ceco é a primeira parte do intestino grosso, que recebe o conteúdo do intestino delgado, e onde se localiza um prolongamento em forma de tubo, o apêndice. Um artigo publicado de 1989 já apontava que a função do apêndice poderia estar ligada a manutenção de populações de bactérias que habitam e ajuda o sistema digestivo. Alguns pássaros possuem no mesmo local uma estrutura chamada bursa que é responsável pela produção de linfócitos do tipo B (Sasson & Silva Junior, 1989).

O apêndice aumenta a extensão da superfície do muco intestinal para secreção e absorção. Estudos clínicos e filogenéticos vêm apontando á alguns anos que o apêndice também faz parte do sistema imunológico, produzindo glóbulos brancos no período da infância, tendo um funcionamento semelhante ao timo (Pomerantz, 2001).

O ceco no trato digestivo de muitos herbívoros atua como um abrigo para bactérias mutualistas que auxiliam na digestão da celulose junto á ingestão de pequenas pedras que usam para fazer a digestão mecânica das plantas (Animal Structure & Function, 2011).

O ceco é amplamente presente em supraprimatas (superordem de mamíferos que inclui roedores e primatas) e também evoluíram de forma independente nos marsupiais, monotremados diprotodonte, além de ser bastante diversificado em tamanho e forma (Smith et al, 2009 & 2013). Darwin ofereceu uma possível progressão de um ceco totalmente funcional para o apêndice humano. Ele sugeriu que o apêndice foi usado para digerir folhas em primatas e que poderia ser um órgão vestigial de ancestrais humanos, perdendo sua função ou assumindo uma nova finalidade ao longo da evolução.

Antepassados humanos também podem ter invocado esse sistema quando eles viviam em uma dieta rica em vegetação. Como as pessoas começaram a comer alimentos mais facilmente digeríveis eles podem ter se tornado menos dependente de plantas ricas em celulose para a produção de energia. Como o ceco tornou-se menos necessário para a digestão, as mutações teriam impedido o progresso evolutivo. Mas funções ligados ao apêndice se tornaram necessários a cerca de milhões de anos, impedindo a degeneração do apêndice, sendo recrutado a nova função. E tem pessoas que ainda dizem que a evolução não tem utilidade na medicina!

Agora, um estudo publicado por Rankin (2015) e colegas demonstra que ele tem uma função importante. Células T intestinais e células linfóides inatas (ILC3) controlam a composição da microbiota intestinal e respostas imunes. Dentro do intestino, subconjuntos de células ILC3 coexistem na presença ou ausência do receptor de citotoxicidade em células natural killer (tipo de linfócito que combate a infecções virais e células tumorais) do tipo NKp46. O estudo mostrou que a interação entre células ILC3 intestinais e linfócitos adaptativos resulta em mecanismos imunológicos complementares que auxiliam a homeostase (bom funcionamento) intestinal.

Localização anatômica do ceco e apêndice.

Localização anatômica do ceco e apêndice.

O estudo ainda destaca que o apêndice é uma fonte de bactérias e que tem sido geralmente visto como um vestígio da evolução, e que estudos filogenéticos têm desafiado a aparente falta de função do ceco e do apêndice (Smith et al, 2009). Isto demonstra que são estudos evolutivos que tem demonstrado que há função em órgãos vestigiais (como o apêndice), mas que não necessariamente as funções originais e nem o tamanho original da estrutura seja o visto hoje nos seres humanos.

Em particular, tem sido sugerido que o ceco e apêndice proporcionam um importante reservatório para a manutenção da flora intestinal, que está anatomicamente protegido a partir do lúmen intestinal e pode permitir a reformulação intestinal após a disbiose (desequilíbrio da flora intestinal). Os dados apresentados no artigo demonstram um papel crítico para o receptor de citotoxicidade natural e células ILC3 células na homeostase do ceco por infecção bacteriana, abrindo novas possibilidades para delinear o papel de células ILC3 na fisiopatologia do ceco, do apêndice e na manutenção do trato intestinal. Em particular, estudos futuros devem determinar se o equilíbrio entre as células receptor de citotoxicidade natural e ILC3 e estão envolvidos em mecanismos ainda desconhecidos, que levam a apendicite, resistência ou susceptibilidade a doenças inflamatórias do intestino, uma vez que estas duas condições podem estar relacionadas (Frisch et al, 2009).

Apendicite é uma condição caracterizada pela inflamação do apêndice. A dor muitas vezes começa no centro do abdômen, o que corresponde ao desenvolvimento do apêndice como parte do intestino embrionário. Esta dor é tipicamente mal localizada, visceral e maçante. Apendicite geralmente requer a remoção do apêndice inflamado (apendicectomia) ou por laparoscopia. Se não for tratada, o apêndice pode romper-se, conduzindo a peritonite, seguido de choque, e, se ainda não tratada, a morte (Miller et al, 2002).

Pessoas que passaram pela retirada cirúrgica do apêndice não tem suas funções imunológicas e sua flora intestinal participante na digestão interferida. As bactérias que realizam a digestão continuam presentes no sistema digestório e as funções imunitárias continuam sob a tutela do timo ou da medula e outros órgãos. O apêndice não é um órgão irredutivelmente complexo pelo simples fato de que pessoas retiram ele quando sofrem de apendicite e vivem melhor do que se tivessem mantido um apêndice que constantemente incomoda com sucessivas inflamado. O apêndice, como o próprio nome diz, se tornou somente um apêndice do corpo humano.

Victor Rossetti

Palavras chave: NetNature, Rossetti, Apêndice, Órgão vestigial, rudimentos, Evolução.

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Referências

“Animal Structure & Function”. Sci.waikato.ac.nz. Retrieved 2011-10-03.
Dawkins, R. O maior espetáculo da Terra – Evidencias da Evolução (1ª edição) – São Paulo: Companhia das Letras, 2009. 317-348p.
Darwin, Charles (1871) The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex. John Murray: London.
Frisch, M., Pedersen, B.V. & Andersson, R.E. Appendicitis, mesenteric lymphadenitis, and subsequent risk of ulcerative colitis: cohort studies in Sweden and Denmark. Br. Med. J. 338, b716 (2009).
Love A. Functional homology and homology of function: biological concepts and philosophical consequences. Biol Philos (2007) 22:691–708
Miller R., Kenneth; Levine, Joseph (2002). Biology. Prentice Hall. pp. 92–98.
Pomerantz, J. 2001. “Endpoints.” Scientific American 285, no. 5.
Rankin, L. C, Mathilde J H Girard-Madoux3,16, Cyril Seillet1,2, Lisa A Mielke1,2, Yann Kerdiles3, Aurore Fenis3, Elisabeth Wieduwild3, Tracy Putoczki1,2, Stanislas Mondot4, Olivier Lantz5, Dieter Demon6,7, Anthony T Papenfuss1,2, Gordon K Smyth1,2,8, Mohamed Lamkanfi6,7, Sebastian Carotta1,2,9, Jean-Christophe Renauld10, Wei Shi1,2,11, Sabrina Carpentier12, Tim Soos13, Christopher Arendt13, Sophie Ugolini3, Nicholas D Huntington1,2, Gabrielle T Belz1,2,17 & Eric Vivier. Complementarity and redundancy of IL-22-producing innate lymphoid cells. Nature immunology - Advance online publication. 2015 Nov 30
Sasson, Sezar; Silva Junior, Cesar da – Biologia 1 Citologia Histologia – 5ª Edição – Atual Editora, São Paulo, 1989
Smith H. F., Fisher R. E., Everett M. L., Thomas A. D., Bollinger, R. R., Parker W. (2009). “Comparative anatomy and phylogenetic distribution of the mammalian cecal appendix”. Journal of Evolutionary Biology 22 (10): 1984–1999.
Smith, H.F. et al. Comparative anatomy and phylogenetic distribution of the mammalian cecal appendix. J. Evol. Biol. 22, 1984–1999 (2009).
Smith H. F., Parker W., Kotzé, S. H., Laurin, M. (2013). “Multiple independent appearances of the cecal appendix in mammalian evolution and an investigation of related ecological and anatomical factors”. Comptes rendus Palevol.

6 thoughts on “ÓRGÃOS VESTIGIAIS COM FUNÇÃO NÃO DESCARTAM A EVOLUÇÃO.

  1. Oi Rosetti, cara surgiu uma criatura bizarra na internet, ja´viu o ‘ciencia de verdade”? o cara é criacionista da terra jovem(YEC) e é um Sismologo ex professor da USP, o cara tava defendendo a Terra Plana num video dele(WTf?” é bizarro eu sei), e agr anda bostejando sobre evoluçao sério o cara e´desonesto ao ponto de dizer que o pakicetus ta vivo hj. é hilario, da uma olhada no canal dese sujeito é tanta pseudociencia que chega a parecer comedia.

    • Nossa, este consegue ser bem extremo em suas bobagens pseudocientíficas. Pakicetus vivo, terra plana, terra jovem. Com certeza não é “ciência de verdade”, ta mais pra “analfabetismo de verdade”. Pra voce ver que as vezes nem uma boa Universidade consegue abrir os olhos das pessoas.
      Este é um bom exemplo pra estudo de caso de como os mitos são fortes com todo seu aparato alegórico e folclórico e a que ponto chegam quando o pensamento crítico e a razão são suspensos pela metafisica para explicar o cosmo. Patético (no sentido pathos de paixão e doentio), talvez um tanto bizarro mas certamente triste pq é de uma desinformação absurda e induz outros a pensar superficialmente e sob a tutela do cabresto da pseudociência e do fundamentalismo religioso se apresentando como “ciência” de verdade.
      Espero que os jovens sejam críticos e procurem aprender sobre evolução, geologia, astronomia para não cair na garras do analfabetismo científico!

      • Ele fez 2 videos, ´ja elogiou Adauto lourenço( o charlatao criacionista), neste video aqui:

        entre 3:50-4:26
        Ele afirma que o “quando encontraram o fossil completo(do Pakicetus, pela ilustraçao) descobriram que ele ainda existe hoje.”

      • chega a ser risivel como um professor da USP consegue ser tao analfabeto cientifico.
        em outro video ele elogiou o Olavo e concordou com os “fetos no adoçante” kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk
        Eu nao sei se o cara ta de zoeira ou é analfabeto mesmo.

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