OS MORCEGOS EVOLUÍRAM DIVERSAS FORMAS DE CRÂNIO DEVIDO À ECOLOCALIZAÇÃO E DIETA.

Os seres humanos podem ser perdoados por negligenciar os morcegos. Afinal, muitas espécies de morcegos estão fora de casa quando estamos nos aproximando. E gerações de conhecimento de Drácula podem ter nos deixado um pouco desconfiados.

Crânios de várias famílias diferentes de morcegos, mostrando uma variedade de formas. Crédito: Dennis Wise/Universidade de Washington

Mas os morcegos são um tanto diversificados. Eles formam um dos maiores grupos de mamíferos, com mais de 1.300 espécies em todo o mundo. De perto, as espécies de morcegos parecem bem diferentes umas das outras. Alguns têm orelhas grandes. Outros ostentam narizes elaborados ou longas mandíbulas. Com tanta variedade morfológica, os morcegos representam uma oportunidade para aprender que tipos de forças evolutivas moldam as formas dos animais.

Uma equipe de biólogos da Universidade de Washington tem usado morcegos para fazer exatamente isso. Os pesquisadores de pós-doutorado Jessica Arbor e Abigail Curtis, e Sharlene Santana, professora associada de biologia e curadora de mamíferos no Museu Burke de História Natural e Cultura da UW, focaram na diversidade entre os crânios de morcegos. Os pesquisadores realizaram microCT scans de alta resolução dos crânios de mais de 200 espécies de morcegos. Eles usaram os scanners, bem como informações sobre as relações evolutivas entre espécies de morcegos, para analisar os tipos de mudanças físicas que evoluíram em crânios de morcegos ao longo de dezenas de milhões de anos e correlacioná-los com eventos específicos na evolução do morcego, como quando uma linhagem dietas comutadas ou adaptadas a um novo nicho ecológico. Em um artigo publicado na Nature Communications, eles relatam que duas grandes forças moldaram crânios de morcegos ao longo de sua história evolutiva: ecolocalização e dieta. Eles foram capazes de determinar quando na história dos morcegos essas forças eram dominantes.

“Nosso estudo procurou abordar uma questão importante sobre a evolução da diversidade no crânio do morcego: o que explica o grande número de diferenças que vemos na forma do crânio?” disse Santana. “Descobrimos que a ecolocalização é um grande – e antigo – contribuinte para a forma do crânio. A dieta também é importante, mas geralmente mais recente”.

Anteriormente, Santana utilizou microCT para estudar a evolução e a mecânica da força de mordida em morcegos de nariz folheado, uma família taxonômica grande e diversificada de morcegos das Américas. No estudo atual, seu grupo investigou uma faixa mais ampla de diversidade de morcegos. Eles realizaram micro-tomografias de crânios de 203 espécies em todas as 20 famílias taxonômicas de morcegos. Os crânios vieram de coleções no Burke Museum, no American Museum of Natural History, no Field Museum, no Smithsonian Institution e no Natural History Museum do Los Angeles County.

“Coleções de museus de espécimes de morcegos tiveram um papel crítico em nos permitir uma amostragem tão ampla através das famílias de morcegos e realmente nos aprofundar na evolução de um grupo tão diverso”, disse Arbor.

As imagens coletaram dados detalhados sobre a forma 3D da mandíbula inferior para 191 espécies, e o crânio – a parte superior do crânio que inclui a mandíbula superior e a caixa craniana – para 202 espécies. Os pesquisadores então usaram modelagem computacional para combinar os dados de varredura microCT nos crânios com dados sobre as relações evolutivas entre as espécies de morcegos, bem como características ecológicas, como a dieta. Sua análise permitiu que eles não apenas comparassem as diferenças de crânio entre as linhagens de morcegos, mas também se concentrassem em partes específicas do crânio, como a mandíbula inferior.

“É importante analisar de forma independente diferentes partes do crânio, porque algumas partes do crânio têm muitos trabalhos diferentes, o que pode restringir as mudanças que podem sofrer”, disse Santana. “Por exemplo, o crânio tem muitas funções, como alimentar, respirar e proteger o cérebro. A mandíbula inferior está envolvida apenas na alimentação, o que poderia dar a ela mais liberdade para evoluir em resposta a mudanças na dieta.”

As análises da equipe indicaram que no início da evolução dos morcegos – de cerca de 58 milhões a 34 milhões de anos atrás – a ecolocalização era um fator primordial da forma do crânio nas famílias de morcegos. A maioria dos morcegos usa a ecolocalização para caçar, forragear e navegar em locais com pouca luz. Os morcegos ecolocam emitindo tipos específicos de sons agudos com a laringe e ouvindo os ecos quando essas ondas sonoras saltam dos objetos em seu caminho. O registro fóssil indica que a ecolocalização evoluiu nos morcegos cedo, pelo menos 52 milhões de anos atrás. Desde então, diferentes famílias de morcegos desenvolveram mecanismos únicos para a ecolocalização – como projetar sons através das narinas ao invés da boca. Um grupo, os megabats, perdeu a capacidade de ecolocalização laríngea.

A equipe descobriu que, começando há cerca de 26 milhões de anos, a dieta se tornou a força motriz mais dominante por trás da evolução da forma do crânio, mas não em todos os morcegos. Enquanto algumas famílias de morcegos são bastante uniformes na dieta, com todas as espécies comendo insetos, por exemplo, os morcegos-nariz-de-nariz incluem espécies que comem muito diferentes tipos de alimentos, desde insetos até frutas e pequenos vertebrados – até mesmo sangue. A equipe descobriu que a evolução de diferentes dietas dentro dos morcegos de narizes-de-folhas era, na verdade, o principal responsável pelas mudanças na forma do crânio nesse grupo.

“Os morcegos de nariz folheado se destacam por sua extraordinária diversidade na forma e na dieta do crânio”, disse Santana. “Durante um período de tempo relativamente curto, eles desenvolveram um conjunto de adaptações do crânio, à medida que se irradiavam para diferentes nichos dietéticos”.

Dieta e ecolocalização também não afetaram a evolução do crânio de maneira uniforme. Em vez disso, os pesquisadores viram um “desacoplamento” das partes do crânio em termos de como as duas forças as moldaram. Dieta foi o driver mais forte na mandíbula, enquanto a ecolocalização teve um efeito maior sobre o crânio.

A equipe de Santana continua este trabalho como parte de um esforço maior financiado pela National Science Foundation para comparar as forças evolutivas que moldam a diversidade de crânios entre diferentes grupos de mamíferos, incluindo morcegos, primatas e carnívoros. Esses estudos poderiam determinar se os padrões vistos em morcegos – como o desacoplamento de partes do crânio ou a diversificação de formas conforme as espécies se adaptam a novos nichos ecológicos – se aplicam a outras linhagens, incluindo a nossa.

Jornal Referência: Jessica H. Arbour, Abigail A. Curtis, Sharlene E. Santana. Signatures of echolocation and dietary ecology in the adaptive evolution of skull shape in batsNature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-09951-y

Fonte: Science Daily

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