Pinguins têm o genoma descodificado

Duas espécies de pinguins, símbolos da Antárctida, viram alguns dos seus segredos genéticos revelados.

Pinguins-de-adélia
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Pinguins-de-adélia Yvette Wharton/Universidade de Auckland
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O pinguim-imperador Reuters

Uma equipa internacional de cientistas sequenciou os genomas do pinguim-imperador e do pinguim-de-adélia, analisando como estas duas espécies emblemáticas da Antárctida se adaptaram ao longo dos tempos às mudanças climáticas.

Popularizado em 2005 pelo documentário A Marcha dos Pinguins – no original, La Marche de L'Empereur, realizado pelo francês Luc Jacquet –, o pinguim-imperador é o maior e mais pesado de todas as espécies de pinguins. Tem quase 1,20 metros de altura e uma faixa alaranjada muito característica junto dos ouvidos. Já o pinguim-de-adélia, cujo nome deriva da Terra de Adélia, uma região da Antárctida, tem a cabeça e dorso negros e peito branco e concorre na categoria de peso-pluma. As duas espécies vivem exclusivamente naquela região do globo.

A equipa, liderada por Cai Li, do Instituto de Genómica de Pequim (BGI), China, concluiu que os pinguins surgiram na Terra há cerca de 60 milhões de anos. Publicados na revista científica GigaScience, de acesso livre, os resultados deste estudo mostram ainda que as populações de pinguins-de-adélia aumentaram rapidamente há cerca de 150 mil anos, devido a um aquecimento climático. Mais tarde, há cerca de 60 mil anos, essas populações sofreram uma diminuição de 40%, durante um período glaciar.

Em contrapartida, as populações de pinguins-imperadores mantiveram-se estáveis, o que no entendimento dos investigadores sugere que esta espécie está mais bem adaptada às condições glaciares, conseguindo por exemplo proteger os seus ovos e incubá-los com os pés, evitando que congelem quando as temperaturas são muito baixas.

Estes diferentes modelos de evolução na história das duas populações de pinguins poderão dar indicações sobre os impactos das alterações climáticas no futuro. “Por exemplo, o facto de os pinguins-imperadores não terem tido a mesma explosão populacional do que os pinguins-de-adélia no período de aquecimento significa que o aquecimento global [da Terra] pode ser uma desvantagem para eles”, explica Cai Li, citado num comunicado do grupo editorial BioMed Central, que edita a revista GigaScience. “Isso deve ser tido em consideração nos esforços de conservação na Antárctida.”

Conhecer o metabolismo das espécies
Os investigadores concentraram-se particularmente no metabolismo dos lípidos nas duas espécies de pinguins, revelando adaptações diferentes no decurso da sua evolução. Identificaram oito genes implicados no metabolismo dos lípidos no pinguim-de-adélia e três no pinguim-imperador. O armazenamento de gordura é muito importante para os pinguins, para poderem resistir ao frio e sobreviver longos períodos de jejum – que pode ir até quatro meses nos pinguins-imperadores.

Os cientistas também exploraram genes ligados à formação das penas, que são muito peculiares nos pinguins: curtas, rígidas e densas, para minimizar a perda de calor, e impermeáveis. Esses genes estão relacionados com a produção de beta-queratinas, proteínas que compõem até 90% as penas.

Além disso, a equipa identificou 17 genes ligados às asas atrofiadas dos pinguins, que lhes servem para “voar” na água. Um desses genes, o EVC2, apresenta um grande número de mutações em comparação com outras aves. Nos seres humanos, há mutações no gene EVC2 que são responsáveis pela síndrome de Ellis-van Creveld, uma doença rara e que se manifesta nomeadamente por uma redução do tamanho dos ossos longos (os braços e as pernas são pequenos) e um peito estreito.

“Os pinguins têm uma evolução distinta em relação a outras espécies de aves. Não podem voar, têm pele e penas especializadas, asas degeneradas e vivem num ambiente frio no qual as outras aves não conseguem sobreviver”, diz outro elemento da equipa, Guojie Zhang, da Universidade de Copenhaga, Dinamarca, no mesmo comunicado. “A genética comparativa é uma ferramenta poderosa que mostra a base molecular destas mudanças evolutivas e como os organismos lidam com as condições a que são expostos. O nosso estudo revelou vários destes segredos para as duas espécies de pinguins.”