O CELACANTO REVELA NOVOS INSIGHTS SOBRE A EVOLUÇÃO DO CRÂNIO

Uma equipe internacional de pesquisadores apresenta as primeiras observações do desenvolvimento do crânio e do cérebro no celacanto vivo Latimeria chalumnae. Seu estudo, publicado na Nature, fornece novos insights sobre a biologia deste animal icônico e a evolução do crânio dos vertebrados.

Esta é a visão geral anterolateral do crânio do feto de Coelacantho. O cérebro está em amarelo. Crédito: Dutel et al.

O celacanto Latimeria é um peixe marinho intimamente relacionado com tetrápodes, vertebrados de quatro membros, incluindo anfíbios, mamíferos e répteis. Acredita-se que os celacantos tenham sido extintos por 70 milhões de anos, até a captura acidental de um espécime vivo por um pescador sul-africano em 1938. Oitenta anos após sua descoberta, Latimeria permanece de interesse científico para entender a origem dos tetrápodes e a evolução de seus parentes fósseis mais próximos – os peixes com nadadeiras lobadas.

Uma das características mais incomuns da Latimeria é sua caixa craniana articulada, que só é encontrada em muitos peixes fósseis com nadadeiras lobadas do período Devoniano (410-360 milhões de anos atrás). A caixa craniana do Latimeria é completamente dividida em uma porção anterior e posterior por uma articulação chamada “articulação intracraniana”. Além disso, o cérebro fica muito atrás da caixa craniana e ocupa apenas 1% da cavidade que o abriga. Esse descompasso entre o cérebro e sua cavidade é totalmente inigualável entre os vertebrados vivos. Como o crânio de celacanto cresce e por que o cérebro permanece tão pequeno intrigou os cientistas por anos. Para responder a essas perguntas, os pesquisadores estudaram espécimes em diferentes estágios de desenvolvimento craniano de várias coleções públicas de história natural.

Embora muitos espécimes de celacantos adultos estejam disponíveis nas coleções de história natural, fases anteriores da vida, como fetos, são extremamente raras. Os cientistas, portanto, usaram técnicas de imagem de última geração para visualizar a anatomia interna dos espécimes sem danificá-los. Eles notavelmente digitalizaram um feto de 5 cm de comprimento, o estágio de desenvolvimento mais antigo disponível para a Latimeria, com a microtomografia de raios X síncrotron no Síncrotron Europeu (ESRF). Nas últimas duas décadas, o ESRF desenvolveu uma especialização única no projeto de técnicas não invasivas amplamente utilizadas para estudos de biologia evolutiva.

Além disso, os pesquisadores também fotografaram outros estágios com um poderoso scanner de ressonância magnética (MRI) no Brain and Spine Institute (Paris, França), e um micro-CTscan de raio-x convencional no Muséum national d’Histoire naturelle (Paris – França). Esses dados foram usados ​​para gerar modelos 3D detalhados, que permitiram aos cientistas descrever como a forma do crânio, do cérebro e da notocorda (um tubo que se estende abaixo do cérebro e da medula espinhal nos primeiros estágios da vida) muda de um feto para um adulto.

Eles também observaram como essas estruturas estão posicionadas uma em relação à outra em cada estágio e compararam suas observações com o que se sabe sobre a formação do crânio em outros vertebrados.

Em contraste com a maioria dos outros vertebrados, onde a notocorda é substituída pela coluna vertebral no início do desenvolvimento embrionário, a notocorda expande-se consideravelmente em Latimeria. O aumento dramático da notocorda provavelmente influencia a padronização da caixa craniana e pode sustentar a formação da articulação intracraniana. O cérebro também pode ser afetado pelo aumento da notocorda, já que o tamanho relativo diminui drasticamente durante o desenvolvimento.

Estes resultados iluminam pela primeira vez o desenvolvimento do crânio e do cérebro do celacanto vivo e abrem novos caminhos para a pesquisa sobre a evolução da cabeça dos vertebrados.

Hugo Dutel, principal autor e pesquisador associado em paleobiologia da Universidade de Bristol, Reino Unido, diz: “Estas são observações muito originais, mas representam apenas um pequeno passo em frente em comparação com a quantidade que conhecemos sobre o desenvolvimento de outras espécies. Existem Ainda há mais perguntas do que respostas! A latimeria ainda contém muitas pistas para nossa compreensão da evolução dos vertebrados, e é importante proteger essas espécies ameaçadas e seu ambiente. “

Jornal Referência: Dutel, H., Galland, M., Tafforeau, P., Long, J.A., Fagan, M.J., Janvier, P., Herrel, A., Santin, M.D., Clément, G., Herbin, M. Neurocranial development of the coelacanth and the evolution of the sarcopterygian headNature, 2019 DOI: 10.1038/s41586-019-1117-3

Fonte: Science Daily

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