Tu és o que comes
Como a dieta impulsiona a evolução
As diferentes formas do bico e da mandíbula são exemplos ilustrativos da forma como as espécies animais se adaptaram a diferentes fontes de alimentação. Num novo estudo publicado na revista Nature, os investigadores mostram agora como a própria dieta molda a composição do tecido intestinal, usando como exemplo os peixes ciclídeos, que são altamente diversificados.
Secção transversal das pregas intestinais no intestino anterior de Neolamprologus brevis. Dois genes que desempenham um papel particularmente importante no intestino de espécies predadoras são destacados. A cor turquesa indica a atividade de um gene envolvido no processamento de proteínas; a cor magenta indica a atividade de um gene envolvido no metabolismo energético.
Patrick Tschopp, University of Basel
O lago Tanganica, em África, é o lar de um dos exemplos mais impressionantes de evolução rápida. Cerca de 250 espécies de peixes ciclídeos evoluíram aqui, cada uma especializada em diferentes nichos ecológicos no ambiente limitado do lago. Alguns alimentam-se de algas ou plâncton, enquanto outros são predadores que retiram as escamas de outros peixes ou se alimentam de peixes mais pequenos.
As fontes de alimento dos ciclídeos são geralmente evidentes pelas suas bocas: as suas mandíbulas são moldadas para se adaptarem perfeitamente às suas respectivas dietas - por exemplo, para raspar algas das rochas ou arrancar escamas de outros peixes. A relação entre a dieta e o comprimento do intestino também foi documentada para muitas destas espécies.
Uma equipa liderada pelo Dr. Antoine Fages, pelo Prof. Dr. Patrick Tschopp e pelo Prof. Dr. Walter Salzburger da Universidade de Basileia identificou agora outro nível de adaptação a diferentes fontes de alimento. Dr. Walter Salzburger, da Universidade de Basileia, identificou agora um outro nível de adaptação a diferentes fontes de alimentação. "Até agora, pouco se sabia sobre a forma como o trato digestivo se adapta a diferentes dietas ao nível das células e dos processos celulares", afirma Antoine Fages, primeiro autor do estudo, que descreve precisamente estas adaptações na Nature, utilizando os ciclídeos como exemplo.
Das caraterísticas externas às células intestinais
Pela primeira vez, os investigadores relacionaram a composição celular do intestino com as caraterísticas anatómicas e os nichos ecológicos das diferentes espécies de ciclídeos. Utilizando métodos modernos de sequenciação de uma única célula, a equipa examinou as células intestinais e os programas genéticos nelas activos em 24 espécies de ciclídeos.
Os resultados mostram que não foram apenas os traços visíveis dos animais que se adaptaram: nos ciclídeos carnívoros, o epitélio intestinal - ou seja, o revestimento interno do intestino - continha mais células especializadas na absorção de gorduras e nutrientes. Estas células desempenham um papel importante no processamento de alimentos ricos em energia.
Espaço para adaptações evolutivas
"Isto sugere que o nicho ecológico aqui - indiretamente - influencia a especificação do tipo de células e, consequentemente, a composição dos tecidos no intestino", explica Patrick Tschopp. Além disso, muitos genes activos nestas células parecem ter pouca influência noutros processos do organismo. "Isto oferece muito espaço para adaptações evolutivas".
Walter Salzburger resume: "Mostramos, ao nível das células individuais, como as adaptações a diferentes regimes alimentares contribuem para a diversificação evolutiva".
O projeto foi financiado por uma bolsa Sinergia da Fundação Nacional Suíça para a Ciência. Em conformidade com o espírito desta iniciativa de financiamento interdisciplinar, o estudo combina a biologia evolutiva e a ecologia com a investigação celular e tecidular, desde as caraterísticas externas e os hábitos alimentares até às células e moléculas individuais no trato digestivo.
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