Um evento de duplicação de todo o genoma ocorrido há cerca de 400 milhões de anos pode ser responsável pela evolução dos órgãos que fiam a seda das aranhas, de acordo com um novo estudo publicado na Science Advances. Isto sugere que uma das ferramentas biológicas mais notáveis da natureza emergiu de um enorme acidente genético.
A origem acidental das fieiras
Durante anos, os cientistas se perguntaram como as aranhas desenvolveram as estruturas complexas chamadas fieiras, que produzem a seda incrivelmente forte e versátil que usam para teias, caça e reprodução. A principal teoria sugeria que esses órgãos surgiram de modificações nos genes existentes de padrões de membros. No entanto, os mecanismos genéticos subjacentes permaneceram obscuros.
Pesquisadores liderados por Shuqiang Li, da Universidade Normal de Anhui, na China, analisaram os genomas de duas espécies de aranhas e de um escorpião-chicote, comparando-os com outros parentes de aracnídeos. Suas descobertas revelaram que um antigo ancestral de aranhas, escorpiões e escorpiões-chicote experimentou uma duplicação completa de todo o seu genoma. Isso significou que todos os genes foram copiados, criando um enorme aumento no material genético.
O papel dos genes Abdominal-A
O estudo identificou um par de genes específico, abdominal-A, como crítico no desenvolvimento das fieiras. Experimentos em embriões de aranha mostraram que a desativação desse gene resultou em embriões sem fieiras.
“Os genes duplicados parecem ter desenvolvido papéis diferentes após a duplicação”, explicou Li. “Trabalhando juntos, eles criam as fiandeiras especializadas que vemos hoje.” Isto sugere que a duplicação inicial não foi apenas um evento aleatório, mas um passo fundamental na formação da evolução das aranhas.
Por que a duplicação do genoma é importante
A duplicação do genoma completo é comum na evolução das plantas, mas relativamente rara entre os animais. Quando isso acontece, cria oportunidades para novas interações genéticas e grandes mudanças evolutivas. Isso tem sido associado à diversificação dos vertebrados com mandíbula e pode explicar por que as aranhas desenvolveram órgãos que fiam a seda.
Prashant Sharma, biólogo da Universidade de Wisconsin-Madison, observa que, embora a pesquisa seja “linda”, ela não exclui totalmente explicações alternativas. Alguns artrópodes não possuem o gene abdominal-A, mas ainda têm corpos truncados, sugerindo que o gene pode governar mais do que apenas o desenvolvimento das fieiras.
“Os pesquisadores podem ter encontrado uma rota genética para criar um animal semelhante a uma aranha marinha ou a um ácaro”, diz Sharma.
Apesar desta incerteza, Li enfatiza que a duplicação do genoma é um motor recorrente da diversidade animal. Este evento genético acidental pode ter sido o catalisador de uma das adaptações mais fascinantes da natureza.
O estudo destaca como grandes mudanças evolutivas podem surgir de erros genéticos inesperados, transformando acidentes em adaptações ao longo de milhões de anos. A origem da seda da aranha é um exemplo vívido de como a aleatoriedade e a oportunidade colidem na história da vida na Terra.
