Cientistas descobriram que a evolução se repete nas Ilhas Galápagos

As margaridas de Galápagos mostram a evolução repetindo suas melhores ideias com diferentes ferramentas genéticas.

Por Norwegian University of Science and Technology com informações de Science Daily.

As Ilhas Galápagos são há muito tempo um dos locais mais importantes para o estudo da evolução. Quando Charles Darwin visitou as ilhas em 1835 a bordo do HMS Beagle, coletou uma variedade de aves e as levou de volta para a Inglaterra. Inicialmente, ele acreditava que os espécimes incluíam pardais, pica-paus, tentilhões e um único chapim. Mais tarde, os cientistas determinaram que as aves eram todas tentilhões intimamente relacionados, cujos bicos de formatos diferentes haviam evoluído para se adaptarem a diferentes tipos de alimentos.

Os tentilhões acabaram se tornando uma importante evidência para a teoria da evolução por seleção natural de Darwin. Essa teoria explica como as populações podem mudar gradualmente, à medida que os indivíduos com características mais adequadas ao seu ambiente têm maior probabilidade de sobreviver e se reproduzir.

As aves também demonstram um processo conhecido como evolução paralela. Nesse processo, os organismos desenvolvem, de forma independente, soluções semelhantes para desafios ambientais, mesmo que as alterações genéticas subjacentes sejam diferentes.

As ilhas de Darwin continuam a revelar a evolução.

“Mais de 150 anos depois do trabalho de Darwin sobre as Ilhas Galápagos ter transformado nossa compreensão da vida na Terra, essas ilhas continuam a revelar novos conhecimentos biológicos”, afirma o Professor Michael D. Martin, do Museu Universitário da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU).

Martin faz parte de uma grande equipe internacional de pesquisa que inclui cientistas dos Jardins Botânicos Reais de Kew; da Universidade da Califórnia, Davis; da Universidade de Copenhague; da Fundação Charles Darwin, Galápagos; da Universidade da Geórgia, Athens; da Universidade da Colúmbia Britânica; e de várias outras instituições.

A equipe investigou a evolução em Scalesia, um grupo de plantas comumente chamadas de margaridas gigantes de Galápagos. Suas descobertas foram publicadas recentemente na Nature Communications .

As margaridas gigantes de Galápagos evoluíram rapidamente.

“Assim como os famosos tentilhões de Darwin, essas plantas evoluíram rapidamente após chegarem às Ilhas Galápagos vindas da América do Sul continental”, explica Vanessa Bieker, pesquisadora do Jardim Botânico Real de Kew e primeira autora da nova publicação.

Scalesia é um gênero de plantas relativamente jovem. Todas as espécies existentes hoje surgiram durante o último milhão de anos. Apesar dessa curta história evolutiva, as plantas se adaptaram a habitats notavelmente diferentes em todas as ilhas, incluindo florestas úmidas de altitude e terras baixas quentes e secas.

“A aparência das diferentes espécies varia drasticamente, desde arbustos baixos até árvores altas. O mais impressionante são as folhas, que variam de grandes e inteiras a pequenas e profundamente lobadas”, diz Martin.

Essas folhas lobadas geralmente têm bordas serrilhadas e intrincadas. Os cientistas acreditam que esse formato pode ajudar as plantas a sobreviverem em condições secas e quentes, limitando a perda de água e liberando calor de forma mais eficaz. Até agora, no entanto, as alterações genéticas por trás dessa adaptação permaneciam obscuras.

Genes diferentes produziram o mesmo formato de folha.

Os pesquisadores analisaram os genomas completos de todas as espécies conhecidas de Scalesia. Os resultados mostraram que as folhas profundamente lobadas evoluíram independentemente diversas vezes em ramos distintos da árvore genealógica da família Scalesia .

Os resultados também sugerem que novas espécies podem estar se desenvolvendo atualmente. Numerosas populações de Scalesia podem representar linhagens evolutivas distintas que os cientistas ainda não reconheceram formalmente.

“O mais surpreendente foi que, cada vez que essa característica evoluía, isso acontecia por meio de genes diferentes, embora todos eles pertençam ao mesmo sistema biológico que controla o desenvolvimento das folhas”, diz Bieker.

“Isso fornece um exemplo claro de evolução paralela: a natureza chegando à mesma solução várias vezes, mas por meio de diferentes vias genéticas. Em vez de ser controlada por um único ‘gene mestre’, a evolução parece recorrer a toda uma rede de genes que interagem, ajustando diferentes componentes para produzir resultados semelhantes.”

Em vez de depender de um único gene para determinar o formato da folha, a evolução parece modificar diferentes partes de uma rede genética maior. Essas alterações genéticas distintas podem, em última análise, produzir características físicas semelhantes.

A descoberta proporciona aos cientistas uma visão mais clara de como características complexas podem surgir repetidamente em populações não relacionadas ou em diferentes ramos da mesma família evolutiva.

A evolução ainda pode estar criando novas espécies.

As evidências genéticas indicam que a história evolutiva da Scalesia ainda não terminou.

“Populações dentro da mesma espécie apresentam grandes diferenças genéticas e permaneceram isoladas umas das outras por longos períodos. Isso significa que novas espécies podem estar em processo de formação. Muitas populações de Scalesia podem representar linhagens evolutivas distintas que ainda não foram formalmente descritas”, afirma Martin.

Como essas populações isoladas podem estar seguindo caminhos evolutivos distintos, os pesquisadores argumentam que cada uma deve ser gerenciada como uma unidade de conservação individual. Essa abordagem pode mudar a forma como os ambientalistas protegem as plantas e os ecossistemas singulares de Galápagos.

O estudo também oferece uma visão excepcionalmente detalhada da radiação adaptativa, o processo pelo qual uma espécie ancestral dá origem rapidamente a muitas formas adaptadas a diferentes habitats.

“Nossas descobertas destacam a flexibilidade e a criatividade da evolução”, afirma Bieker.

As famosas coleções de pássaros de Darwin não foram suas únicas descobertas importantes nas ilhas. Ele também coletou inúmeras plantas durante sua visita. Setenta e oito desses espécimes foram posteriormente usados ​​para identificar espécies totalmente novas para a ciência — incluindo quatro espécies de Scalesia .

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia . Nota: O conteúdo pode ser editado em termos de estilo e extensão.

Referência do periódico :
Vanessa C. Bieker, Siyu Li, José Cerca, Paul Battlay, Mohsen Falahati Anbaran, Amit Sharma, Patricia Jaramillo Díaz, Mario Fernández-Mazuecos, Jazmín Ramos-Madrigal, Sarah L. F. Martin, Luisa Santos-Bay, Gitte Petersen, Ole Seberg, Pablo Vargas, Rasmus Nielsen, M. Thomas P. Gilbert, Gonzalo Rivas-Torres, James Leebens-Mack, Loren H. Rieseberg, Lene R. Nielsen, Neelima Sinha, Michael D. Martin. The genomic basis of adaptive leaf variation in the Galápagos giant daisies. Nature Communications, 2026; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-026-71865-3