lunes, mayo 28, 2007

The ontogeny of a hopeful monster

Os linguados são monstros, sem dúvida. Sua aparência é bizarra. Mas são monstros promissores? Ou seja, surgiram a partir de macromutações e sobreviveram? Possivelmente, sim. Eles são um dos melhores exemplos de desvios no processo de desenvolvimento que deram origem à uma nova morfologia viável. O linguado tem um desenvolvimento normal até cerca de um mês, quando ainda é um pequeno peixe simétrico como todos os outros. Neste período se inicia a metamorfose que faz com que um de seus olhos migrem e sua pigmentação se limite a um lado do corpo. (ver video) Internamente, as tranformações do crânio são ainda mais dramáticas (ver imagens ao lado). Duas questões me intrigam: Como ocorre a metamorfosee se ela pode ser atribuída à seleção cumulativa de pequenas variações, genéticas ou não.

Como a metamorfose ocorre parece estar associado ao hormônio tireoideano T4 (tiroxina). Tagawa & Aritaki trataram linguados juvenis com T4 e conseguiram impedir a perda de simetria craniana e de pigmentação. Na imagem abaixo, o indivíduo A é o controle, o indivíduo B é um pseudoalbino assimétrico, o indivíduo B' é um pseudoalbino simétrico e o indivíduo C é simétrico e pigmentado em ambos os lados. Todos obtidos a partir do tratamento com T4 em diferentes períodos do desenvolvimento de indivíduos juvenis (mas todos também ocorrem naturalmente em frequências mais baixas). Os autores concluem: "Based on previous studies, since thyroid hormone is expected to induce blind side characteristics, the diferential responsiveness to thyroid hormone—longer in the left side (blind side in normal juvenile) than the right—is strongly suggested as the central mechanism for metamorphic asymmetry in spotted halibut (a espécie estudada)".



Portanto, a questão de como ocorre o monstro parece estar relacionada com a assimetria da responsividade a um hormônio. As células de um lado do corpo respondem por mais tempo ao hormônio T4.

E quanto a segunda questão: estas morfologias surgem pela seleção de pequenas varições? Existiu um ancestral de linguado com os olhos um pouco torcidos, depois outro com os olhos um pouco mais torcidos e assim por diante, cada passo supervisionado pela seleção natural até a morfologia atual? Bem, me parece uma suposição improvável e desnecessária. Improvável pois a manipulação experimental e os indivíduos naturalmente aberrantes não produzem fenótipos intermediários. Desnecessária pois não é precisso invocar a seleção natural cumulativa para explicar a criatividade da transformação evolutiva. O próprio desenvolvimento alternativo do sistema produz um novo fenótipo. A criatividade e direção do processo evolutivo está na variação, não na seleção.


Tagawaa, M & Aritakib, M. Production of symmetrical flatfish by controlling the timing of thyroid hormone treatment in spotted halibut Verasper variegatus. General and Comparative Endocrinology. Volume 141, Issue 2, April 2005, Pages 184-189

5 comentarios:

Nucleo Decenio dijo...

Excelente post. Es interesante saber que estas variaciones también ocurren de forma natural; la variabilidad evolutiva permitía predecir esto, pero no sabía que ocurren aún lenguados sin asimetría!
Resulta muy interesante preguntarse por las diferencias conductuales , antes y después de esta...."hemi-metamorfosis"
Se ve que Goldschmidt no falló: el lenguado era uno de sus ejemplos favoritos (otro es el perro datschund, acromegálico, pero perfecto para cazar conejos).
El caso es muy bonito, porque es un cambio monstruoso, y cualitativo (torsión completa o nada), pero de origen epigenético (como para ir pensando en un nombre diferente al de "mutante"). Supogo que monstruo está bien, lamentablemente no se habla mucho de "monstruos epigenéticos" en ninguna parte. Pero no es difícil imaginar que, puestos a buscarlos, se podrían proponer muchos ejemplos.
Un problema conceptual de la comunidad evolutiva actual es que suelen pensar que el saltacionismo pretende explicar la macroevolución, con un mecanismo diferente a los mecanismos microevolutivos. Los evo-devos tipo wolpert, davidson, garcia belido etc creen en esto de pies juntillas, y relacionan esto a al explosión cámbrica y la aparición de los tipos corporales en un tiempo con leyes evolutivas fundamentalmente distintas a las microevolutivas.

Pero la verdad es que los "monstruos" son de lo más comunes en la microevolución, debido a la naturaleza altamente modular y cualitativa de muchos de sus rasgos. La evolución siempre es saltacionista; la acumulación de saltos, entre linajes más distanciados filogenéticamente es lo que describimos como diferencias macroevolutivas pero su origen evolutivo es el mismo que el de las diferencias microevolutivas.

Este "uniformitarianismo" evolutivo es, curiosamente, es una de mis pocas coincidencias con síntesis neodarwinista: la macroevolución no es más que microevolución acumulada. Bueno, Maturana y Mpodozis también piensan igual

Sanders

Nucleo Decenio dijo...

De fato, alguns evo-devoistas parecem fazer uma conjução inapropriada dos conceitos de macromutação e macroevolução. Macromutação não implica macroevolução. Nem a macroevolução necessita de macromutações. A transição entre Bauplane ou taxons superiores não demanda um mecanismo evolutivo alternativo.

(Sem falar de quando eles acrescentam o equilíbrio pontuado na salada...)

Chico

Sanders dijo...

jeje je... quizás sea tan simple como decir que sin importar cuán drástico sea un cambio morfológico, siempre se pertenecerá al mismo clado, al mismo linaje. No se transforma por eso en otra rama más basal.
Como la magnitud del cambio no se relaciona a la pertenencia a linaje, no se puede decir que el saltacionismo esté vinculado de manera especial al origen de categorías taxonómicas mayores.

Chico dijo...

Perfeito. É simplesmente aceitar as consequências de uma classificação estritamente genealógica: taxons superiores são linhagens históricas mais antigas, não classes ou natural kinds.

Anónimo dijo...

Es un excelente ejemplo de monstruo prometedor. Goldschmidt lo da como ejemplo de macromutaciones en su libro Bases Materiales de la Evolución. Estas son las mutaciones que hacen especies nuevas y no las mutaciones con pequeños efectos.

Daniel Frías L