Os Elefantes e Mastodontes Antigos Estavam Totalmente Desfeitos com Desossa Inter-Espécie

A história dos elefantes – desde gigantescos mamutes lanosos até aos modernos paquidermes da floresta – é mais complicada do que pensávamos. Uma análise dos genomas dos elefantes modernos e antigos mostra que a reprodução cruzada e a hibridação foi um aspecto importante da evolução dos elefantes.

Nova pesquisa publicada hoje em Proceedings of the National Academy of Sciences mostra que os elefantes antigos eram em grande parte o produto de cruzamentos entre espécies. Os elefantes – tanto os do passado antigo como os que vivem hoje – foram moldados por esta prática de acasalamento, mas já não é algo em que as duas espécies de elefantes restantes se encontrem.

A reprodução cruzada entre espécies de mamíferos muito próximos é bastante comum. Bons exemplos hoje em dia são os ursos pardos e ursos polares, os orangotangos Sumatra e Borneano, e os chacais dourados e lobos cinzentos da Eurásia. A evolução faz um trabalho muito bom de criar novos traços vantajosos usando os poderes da mutação aleatória, mas não há nada como a reprodução cruzada, onde os traços de duas espécies diferentes são misturados. E, na verdade, nossos ancestrais antigos também estavam envolvidos em toda a questão da reprodução cruzada, com os humanos anatomicamente modernos a se envolverem com Neandertais e Denisovanos. Então, de certa forma, também somos um tipo de espécie híbrida.

Elephants, como o novo estudo aponta, partilham um passado semelhante – embora até certo ponto não apreciado anteriormente.

“A reprodução cruzada pode ajudar a explicar porque os mamutes tiveram tanto sucesso em ambientes tão diversos e por tanto tempo, disse Hendrik Poinar, geneticista evolucionista da Universidade McMaster e co-autor do estudo, em uma declaração. “É importante que estes dados genômicos também nos dizem que a biologia é confusa e que a evolução não acontece de forma organizada e linear”

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Para o estudo, a autora principal Eleftheria Palkopoulou da Harvard Medical School, juntamente com colegas da McMaster, do Broad Institute of MIT e Harvard, da Universidade de Uppsala, e da Universidade de Potsdam, sequenciou 14 genomas de várias espécies de elefantes vivos e extintos, incluindo vários genomas de elefantes Woolly Mammoth, um genoma de mamute colombiano (um primeiro científico), vários genomas de elefantes asiáticos, um par de genomas de elefantes da floresta africana, dois genomas de elefantes Straight-tusked, dois genomas de elefantes da savana africana e, surpreendentemente, um par de genomas de Mastodon americanos (que tecnicamente falando não são elefantes). Por incrível que pareça, os pesquisadores foram capazes de gerar genomas de alta qualidade a partir de amostras que não foram congeladas e têm mais de 100.000 anos; sequências de genes foram extraídas de pedaços de osso e dentes encontrados em restos bem preservados.

“A análise combinada de dados de todo o genoma de todos estes antigos elefantes e mastodontes levantou a cortina sobre a história da população de elefantes, revelando uma complexidade que simplesmente não conhecíamos antes”, disse Poinar.

Por exemplo, os pesquisadores descobriram que o antigo elefante de presa reta – uma espécie extinta que pisou na Europa entre 780.000 e 50.000 anos atrás – era uma espécie híbrida, com partes de seu DNA sendo semelhantes a um antigo elefante africano, o Mamute Lanoso, e elefantes da floresta, estes últimos ainda existem hoje. Eles também descobriram mais evidências para apoiar a sugestão de que duas espécies de mamutes – o mamute lanoso e o mamute colombiano – são de criação mista. Esta ideia foi proposta pela primeira vez por Poinar em 2011. Apesar de seus diferentes habitats e tamanhos, essas criaturas provavelmente se encontraram perto das fronteiras glaciais e em regiões mais temperadas da América do Norte. De facto, não deveria ser uma surpresa que estes elefantes antigos se encontrassem frequentemente; durante algum tempo, os mamutes tiveram um território que se estendia desde os tempos modernos de Portugal e Espanha até à costa leste dos EUA.

Os pesquisadores também aprenderam que as duas espécies de elefantes que ainda vivem, os elefantes da Floresta e da Savana, divergiram de um ancestral comum há cerca de 2 milhões a 5 milhões de anos, mas viveram em isolamento quase completo nos últimos 500.000 anos. Apesar de viverem em habitats vizinhos, estes elefantes não gostam de se misturar.

“Observationally, people knew that Savanna and Forest elephants did not much interbreeding. Quando tiveram, a descendência não sobreviveria bem”, disse Rebekah Rogers, uma geneticista evolucionista de Berkeley que não estava envolvida no novo estudo, a Gizmodo. “Este artigo nos diz que os elefantes não estavam se esgueirando pelas nossas costas ou passando genes a taxas mais baixas”. A genética sugere que as taxas de cruzamentos bem sucedidos foram muito baixas”

Rogers disse que o artigo também nos diz que o que nós vemos como grandes diferenças físicas pode não ser diferenças tão significativas para os elefantes.

>”Quando olhamos para os mamutes em comparação com os elefantes notamos imediatamente o seu pêlo, a sua corcunda e as diferenças no seu sistema circulatório”, disse ela. “Este artigo sugere que podemos ver que eles se entrelaçaram com mais sucesso que os elefantes da savana africana e os elefantes da floresta, que para nós são tão parecidos”

Rogers está particularmente entusiasmado por os pesquisadores terem conseguido obter dados da sequência genética de um elefante do Bornéu. Estas são populações muito pequenas, isoladas há bastante tempo, e os resultados do novo estudo correspondem a esta realidade, expondo a sua muito baixa diversidade genética.

“Este é um estudo muito legal”, disse Vincent J. Lynch, um geneticista evolucionista da Universidade de Chicago que não estava envolvido na pesquisa. “O trabalho é bom e não vejo nenhuma limitação ou limitação séria”. A filogenia que eles relatam é bem suportada”

Para Lynch, o aspecto mais surpreendente do estudo foi o quanto a hibridação ancestral estava acontecendo na história dos elefantes, particularmente entre Straight-tuskers e Woolly Mammoths. Ele também diz que o novo estudo é um grande exemplo de ciência aberta.

“O genoma do elefante africano foi tornado público em 2005 e só é publicado formalmente com este artigo”, disse ele ao Gizmodo. “São 13 anos em que nós e outras pessoas temos sido capazes de usar o genoma do elefante africano em nossas próprias pesquisas”. Os costumes da velha escola teriam mantido esse genoma atrás de uma porta fechada, com apenas alguns poucos tendo acesso. Ao libertar o genoma em 2005, dá à comunidade uma oportunidade de fazer avançar a ciência enquanto estes autores fazem o trabalho duro de sequenciar todos estes outros genomas de elefantes para o seu estudo”.

Olhando adiante, os pesquisadores gostariam de explorar como (e se) o entrelaçamento de traços genéticos pode ter sido vantajoso para a evolução do elefante, como uma maior tolerância a habitats de elefantes e mudanças climáticas.

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