Asteroide de 66 milhões de anos deixou marca nos genomas das aves

Uma rocha que colidiu com violência com o nosso planeta há cerca de 66 milhões de anos mudou o rumo da vida na Terra.

A cascata de transformações que se espalhou pelo globo selou o destino dos gigantes que dominavam os continentes. Os dinossauros não aviários desapareceram do cenário, ficando restritos ao registo fóssil - mas a sua extinção abriu espaço para que outras formas de vida surgissem e prosperassem.

Pouco tempo após o impacto, apareceram os primeiros ancestrais das aves atuais. Agora, cientistas identificaram vestígios desse cataclismo nos genomas das aves - alterações profundas provocadas pelo evento de extinção em massa que permitiu às aves diversificarem-se e tornarem-se a classe de animais bem-sucedida e variada que vemos hoje.

O impacto do asteroide e a extinção Cretáceo-Paleógeno

A colisão de um enorme asteroide com a região que hoje corresponde à Península de Iucatã, no México, foi devastadora. O episódio, atualmente conhecido como extinção Cretáceo-Paleógeno, eliminou uma estimativa de 76 por cento de toda a vida animal na Terra.

Uma perda dessa magnitude criou um vazio ecológico que foi ocupado com relativa rapidez pelos sobreviventes, que evoluíram e se diversificaram para se estabelecer no mundo reconfigurado. Entre os dinossauros aviários, a mudança foi profunda: ao longo do tempo, esse grupo deu origem às cerca de 10.000 espécies de aves que nos rodeiam atualmente.

Como a composição do DNA pode mudar com a evolução

Quando um animal se transforma por evolução, a composição do DNA no seu genoma também pode sofrer alterações.

Os blocos fundamentais do DNA - os nucleótidos - são formados por quatro bases diferentes, identificadas como A, C, G e T. As proporções dessas bases ao longo do genoma podem variar, e essas mudanças podem refletir-se no desenvolvimento do organismo.

Estudos anteriores sobre a evolução das aves partiam do pressuposto de que a composição do DNA era fixa e não mudava. Com um software desenvolvido recentemente, os investigadores conseguiram flexibilizar essa premissa e trabalhar num modelo que, desta vez, permitia variações nas proporções das bases nucleotídicas.

O que os genomas das aves revelam após a extinção (66 milhões de anos)

O ornitólogo Jake Berv, da Universidade de Michigan, e os seus colegas aplicaram esse software para examinar diferenças genómicas entre todos os principais grupos de aves. Com isso, conseguiram apontar mudanças na composição do genoma desde a extinção Cretáceo-Permiano.

O grupo concentrou a análise no intervalo de 5 milhões de anos imediatamente após o impacto do asteroide e observou que o evento de extinção desencadeou várias alterações relevantes no genoma das aves em apenas 3 a 5 milhões de anos.

Segundo os autores, as mudanças estiveram ligadas, em particular, ao tamanho dos indivíduos adultos, ao metabolismo e à forma como os animais se desenvolviam quando recém-eclodidos.

Por exemplo, as aves acabaram por se tornar consideravelmente menores na fase adulta do que os dinossauros aviários. Além disso, houve uma tendência para filhotes menores e mais frágeis, nascidos sem penas e dependentes de um período de cuidado parental intenso. Hoje, existem espécies que não precisam desse tipo de cuidado, como patinhos e galinhas - uma característica conhecida como precocialidade - e há indícios dessa condição também em dinossauros aviários.

"Ao estudar o DNA de aves vivas, podemos tentar detetar padrões de sequências genéticas que mudaram logo depois de um dos acontecimentos mais importantes da história da Terra", afirma Berv.

"A assinatura desses acontecimentos parece ter ficado impressa nos genomas dos sobreviventes de um modo que conseguimos detetar dezenas de milhões de anos depois."

"Descobrimos que o tamanho corporal adulto e os padrões de desenvolvimento pré-eclosão são duas características importantes da biologia das aves que podemos associar às mudanças genéticas que estamos a detetar", diz Berv.

"Até onde sabemos, alterações na composição do DNA não tinham sido associadas anteriormente à extinção em massa do fim do Cretáceo de uma forma tão clara."

Até aqui, mudanças de composição no DNA não tinham sido analisadas de perto no contexto de uma extinção em massa. Ainda assim, sabemos que extinções desse tipo podem ter efeitos dramáticos no mundo, alterando ecossistemas inteiros e as suas relações, bem como as interações entre os organismos que os compõem.

O estudo sugere que há camadas dessas transformações que ainda não foram totalmente exploradas.

"O nosso estudo enfatiza que esses eventos de extinção podem, na realidade, influenciar a biologia dos organismos de forma ainda mais profunda - ao alterar aspetos importantes de como os genomas evoluem", afirma o paleontólogo Daniel Field, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

"Este trabalho amplia a nossa compreensão dos impactos biológicos dramáticos de eventos de extinção em massa e destaca que a extinção em massa que eliminou os dinossauros gigantes foi um dos acontecimentos com maior impacto biológico em toda a história do nosso planeta."

A pesquisa foi publicada na Science Advances.