Animais

O genoma recém-sequenciado de um lêmure gigante extinto lança luz sobre a biologia animal

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Usando uma mandíbula subfóssil incomumente bem preservada, uma equipe de pesquisadores, liderada por Penn State e com uma equipe multinacional de colaboradores que inclui cientistas da Université d’Antananarivo em Madagascar, sequenciou pela primeira vez o genoma nuclear do coala lêmure (Megaladapis edwardsi), um dos maiores das 17 espécies de lêmures gigantes que se extinguiram na ilha de Madagascar entre 500 e 2.000 anos atrás. As descobertas revelam novas informações sobre a posição deste animal na árvore genealógica dos primatas e como ele interagiu com seu ambiente, o que pode ajudar a entender os impactos das extinções de lêmures anteriores nos ecossistemas de Madagascar.

“Mais de 100 espécies de lêmures vivem em Madagascar hoje, mas na história recente, a diversidade desses animais era ainda maior”, disse George Perry, professor associado de antropologia e biologia da Penn State. “A partir de vestígios de esqueletos e datação por radiocarbono, sabemos que pelo menos 17 espécies de lêmures estão extintas e que essas extinções ocorreram há relativamente pouco tempo. O fascinante é que todos os lêmures extintos eram maiores do que aqueles que sobreviveram, e alguns substancialmente; por exemplo , o que estudamos pesava cerca de 180 libras. “

Perry explicou que muito se desconhece sobre a biologia desses lêmures extintos e como eram seus ecossistemas. Há até incertezas sobre como eles se relacionavam entre si e com os lêmures existentes que estão vivos hoje. Isso se deve, em parte, à dificuldade inerente de se trabalhar com DNA antigo, especialmente de animais que viveram em locais tropicais e subtropicais.

“Embora muitos genomas nucleares de animais extintos tenham sido sequenciados desde que o genoma nuclear do primeiro animal extinto, o mamute-lanoso, foi sequenciado em Penn State em 2008, relativamente poucas dessas espécies vêm de climas mais quentes devido à maior degradação. DNA rápido. sob essas condições “, disse Perry. “Por exemplo, até o momento, o Laboratório de DNA Antigo da Penn State examinou centenas de subfósseis de lêmures extintos. [or ancient bones that have not yet gone through the process of turning into rock]. No entanto, apenas duas de nossas amostras tinham conservação de DNA suficiente para que pudéssemos tentar sequenciar o genoma nuclear. A mandíbula de M. edwardsi foi a mais bem preservada. “

Faz parte do acervo do Laboratório de Primatologia e Paleontologia da Universidade Antananarivo, a mandíbula que a equipe utilizou em seu estudo, que foi publicada hoje (22 de junho) na revista. procedimentos da Academia Nacional de Ciências – foi descoberta originalmente em Beloha Anavoha, no sul de Madagascar. A datação por carbono 14, um método comumente usado para determinar a idade de artefatos arqueológicos de origem biológica, revelou que a mandíbula de M. edwardsi tinha cerca de 1.475 anos.

A equipe usou um fragmento da mandíbula para sequenciar o genoma nuclear de M. edwardsi. O DNA nuclear contém informações sobre os pais, enquanto o DNA mitocondrial, que também é usado para estudar espécies extintas, contém apenas informações sobre a mãe.

Além de M. edwardsi, a equipe recentemente sequenciou os genomas de duas espécies de lêmures existentes, ou atualmente vivas: o lêmure doninha (Lepilemur mustelinus) e o lêmure-de-frente-vermelha (Eulemur rufifrons). O DNA dessas espécies veio de furos de orelha que os membros da equipe, liderados por Edward E. Louis Jr., diretor de genética de conservação do Zoológico e Aquário Henry Doorly Omaha e CEO da Madagascar Biodiversity Partnership, obtiveram de indivíduos capturados na natureza. .

“Estudos anteriores baseados em comparações dente-crânio sugeriram que M. edwardsi estava intimamente relacionado com L. mustelinus”, disse Stephanie Marciniak, pesquisadora de pós-doutorado em antropologia, Penn State. “No entanto, nossas análises genéticas revelaram que M. edwardsi está mais intimamente relacionado com E. rufifrons.”

De acordo com Perry, o primeiro estudo genético de M. edwardsi, conduzido em 2005 por Anne Yoder, a Professora Braxton Craven de Biologia Evolutiva na Duke University e sua equipe, e agora co-autora do artigo atual, foi uma análise de um pequeno pedaço de DNA, espécie mitocondrial.

“Quando Anne e sua equipe viram que a localização filogenética de Megaladapis estava mais intimamente relacionada a Eulemur do que a Lepilemur, foi chocante, de uma forma fria”, disse ele. “Mas a incerteza sobre a relação entre Megaladapis e outros lêmures continuou a pairar entre os cientistas. Aquele estudo de 2005 foi realmente importante e agora, com a tecnologia mais sofisticada disponível para nós, confirmamos fortemente essa importante descoberta.”

Além das espécies de lêmures existentes, a equipe também comparou o genoma de M. edwardsi com os genomas de dezenas de espécies mais distantes, incluindo macacos colobin-dourados de nariz achatado, que são folívoros, e cavalos, que são herbívoros.

“Encontramos semelhanças entre M. edwardsi e essas duas espécies em alguns dos genes que codificam produtos proteicos que atuam na biodegradação de toxinas vegetais e na absorção de nutrientes, de acordo com evidências dentais que sugerem que M. edwardsi era folívora.” Disse Marciniak.

Especificamente, os pesquisadores identificaram semelhanças entre M. edwardsi e o macaco de nariz arrebitado dourado por meio de genes com funções de atividade de hidrolase, e entre M. edwardsi e cavalo por meio de genes com funções de borda em escova.

“As hidrolases ajudam a quebrar os compostos secundários nas plantas, enquanto as microvilosidades da borda em escova desempenham um papel crucial na absorção de nutrientes e na decomposição química no intestino”, disse Marciniak.

No futuro, a equipe planeja analisar o DNA de mais lêmures extintos e primatas não-lêmures com o objetivo de continuar a preencher as lacunas na árvore genealógica dos primatas.

“Por enquanto”, disse Perry, “estamos entusiasmados por ter sido capaz de analisar a sequência do genoma nuclear de M. edwardsi para compreender a biologia evolutiva e ecologia comportamental deste animal extinto e por ter resolvido sua relação filogenética com algum outro lêmures existentes. “

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Traduzido de Science Daily

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