Os humanos perderam a cauda há 25 milhões de anos, e estes são os motivos

Inscreva-se para o newsletter Wonder Theory, 4️⃣ de ciências, da 888 betway . Descubra o universo com notícias sobre descobertas fascinantes, avanços científicos e muito mais .

Os humanos têm 4️⃣ muitas qualidades maravilhosas, mas nos falta algo que é uma característica comum da maioria dos animais com esqueleto: uma cauda. 4️⃣ A razão para isso tem sido algo misteriosa.

As caudas são úteis para equilíbrio, propulsão, comunicação e defesa contra insetos mordentes. 4️⃣ No entanto, humanos e nossos primos primatas mais próximos - os grandes primatas - disseram adeus às caudas há aproximadamente 4️⃣ 25 milhões de anos, quando o grupo se separou dos macacos do Velho Mundo. A perda tem sido associada à 4️⃣ nossa transição para a bipedia, mas pouco se sabia sobre os fatores genéticos que desencadearam a ausência de cauda 888 betway 4️⃣ primatas.

Agora, cientistas rastrearam nossa perda de cauda para uma sequência curta de código genético que é abundante no nosso genoma, 4️⃣ mas foi descartada há décadas como DNA "lixo", uma sequência que parece não servir a nenhum propósito biológico. Eles identificaram 4️⃣ o fragmento, conhecido como elemento Alu, no código regulador de um gene associado à comprimento da cauda chamado TBXT. Alu 4️⃣ também faz parte de uma classe chamada genes saltitantes, que são sequências genéticas capazes de alterar888 betwaylocalização no genoma 4️⃣ e desencadear ou desfazer mutações.

Em algum ponto de nosso passado distante, o elemento Alu AluY saltou para o gene TBXT 4️⃣ no ancestral dos hominídeos (grandes primatas e humanos). Quando os cientistas compararam o DNA de seis espécies hominídeas e 15 4️⃣ primatas não hominídeos, eles encontraram AluY apenas nos genomas hominídeos, relataram os cientistas 888 betway 28 de fevereiro no periódico Nature. 4️⃣ E 888 betway experimentos com ratinhos geneticamente modificados - um processo que levou aproximadamente quatro anos - a manipulação das inserções 4️⃣ Alu nos genes TBXT dos roedores resultou 888 betway tamanhos de cauda variáveis.

Anteriormente, havia muitas hipóteses sobre por que os hominídeos 4️⃣ evoluíram para serem sem cauda, a mais comum das quais se conectava a Taquelessa com postura ereta e evolução da 4️⃣ caminhada bípede, disse o autor principal do estudo, Bo Xia, um pesquisador fellow no Observatório de Regulação Genética e investigador 4️⃣ principal no Broad Institute do MIT e Harvard.

Mas 888 betway relação à identificação exatamente como os humanos e grandes Macacos perderam 4️⃣ suas caudas, "não houve (antes) descoberta ou hipótese", Xia disse por email. "Nossa descoberta é a primeira vez a propor 4️⃣ um mecanismo genético", ele disse.

E devido às caudas serem uma extensão da coluna vertebral, as descobertas também podem ter implicações 4️⃣ para a compreensão de malformações do tubo neural que podem ocorrer durante o desenvolvimento fetal humano, de acordo com o 4️⃣ estudo.

Um momento decisivo para os pesquisadores veio quando Xia estava revisando a região TBXT do genoma 888 betway uma base de 4️⃣ dados online amplamente utilizada por biólogos do desenvolvimento, disse o co-autor do estudo, Itai Yanai, um professor com o Instituto 4️⃣ de Genética de Sistemas e Biologia Química e Farmacologia na New York University Grossman School of Medicine.

"Isso deve ter sido 4️⃣ algo que milhares de outros geneticistas olharam, "disse Yanai. "Isso é incrível, não é? Que todo mundo olha na mesma 4️⃣ coisa, e Bo percebeu algo que todos nãos o fizeram."

Os elementos Alu estão abundantes no DNA humano; a inserção 888 betway 4️⃣ TBXT é "um por um milhão que temos 888 betway nosso genoma", disse Yanai. Mas enquanto a maioria dos pesquisadores havia 4️⃣ descartado a inserção TBXT Alu como DNA "lixo", Xia percebeu888 betwayproximidade com um elemento Alu vizinho. Ele suspeitou que, 4️⃣ se eles se juntassem, poderiam desencadear um processo que interrompe a produção de proteínas no gene TBXT.

"Isso aconteceu 888 betway um 4️⃣ relâmpago. E então levou quatro anos de trabalho com camundongos para testá-lo", disse Yanai.

Nos seus experimentos, os pesquisadores usaram tecnologia 4️⃣ de edição de genes CRISPR para criar camundongos com a inserção Alu 888 betway seus genes TBXT. Eles descobriram que Alu 4️⃣ fez o gene TBXT produzir duas espécies de proteínas. Uma dessas criou caudas menores; quanto mais daquela proteína as genes 4️⃣ produzirem, menores as caudas.

Cauda semelessa e moradia nas árvores

Os humanos ainda têm caudas enquanto 4️⃣ estamos se desenvolvendo no útero como embriões; este apêndice é um presente do antepassado reptil de todos os vertebrados e 4️⃣ inclui 10 a 12 vértebras. Ele é visível apenas de quinta à sexta semana de gestação e, normalmente, a cauda 4️⃣ desaparece antes do feto completar oito semanas. Algumas crianças ainda têm rastros embrionários de cauda, mas essas caudas geralmente carecem 4️⃣ de osso e cartilagem e não estão conectadas à medula espinhal, outro time de pesquisadores relatou 888 betway 2012.

Mas enquanto o 4️⃣ novo estudo explica o "como" da perda de cauda 888 betway humanos e grandes primatas, o "por quê" disso ainda é 4️⃣ uma pergunta 888 betway aberto, disse a antropóloga biológica Liza Shapiro, professora no departamento de antropologia na Universidade do Texas 888 betway 4️⃣ Austin.

"Acho muito interessante apontar um mecanismo genético que possa ter sido responsável pela perda da cauda 888 betway hominídeos, e este 4️⃣ artigo é uma contribuição valiosa nesse sentido", Shapiro, que não participou do estudo, disse 888 betway email.

"No entanto, se essa foi 4️⃣ uma mutação que perdeu aleatoriamente a cauda 888 betway nossos antepassados ​​primatas, ainda assim quer dizer se a mutação foi mantida 4️⃣ porque era funcionalmente benéfica (uma adaptação evolutiva) ou apenas não era um impedimento, disse Shapiro, que investiga como primatas se 4️⃣ movem e o papel da coluna na locomoção primata.

À medida que os primatas ancestrais antigos começavam a andar sobre duas 4️⃣ pernas, eles já haviam perdido suas caudas. Os membros mais antigos da linhagem humana são os primatas pré-hominídeos Proconsul e 4️⃣ Ekembo (encontrados no Quênia e datando de 21 milhões e 18 milhões de anos atrás, respectivamente). Os fósseis mostram que, 4️⃣ apesar desses primatas antigos terem sido sem cauda, eles eram moradores de árvores que andavam 888 betway quatro membros com postura 4️⃣ corporal horizontal, como macacos, disse Shapiro.

"Assim, a cauda foi perdida primeiro, e então a locomoção associada à descida andando 888 betway 4️⃣ duas pernas evoluiu posteriormente", Shapiro disse. "Mas isso não nos ajuda a entender por que a cauda foi perdida no 4️⃣ primeiro lugar."

A ideia de que a caminhada ereta e a perda da cauda estavam funcionalmente ligadas, com músculos da cauda 4️⃣ sendo reutilizados como músculos do plano pélvico, "é uma ideia antiga que não é consistente com o registro fóssil", ela 4️⃣ adicionou.

"A evolução trabalha com o que já está lá, de modo que não digo que a perda da cauda nos 4️⃣ ajudam a entender a evolução da bipedia humana de alguma forma direta. Ele nos ajuda a entender nossa ascendência de 4️⃣ macaco, no entanto", ela disse.

Para humanos modernos, as caudas são uma lembrança genética distante. Mas a história da nossas caudas 4️⃣ ainda não termina, e há muito por explorar sobre a perda da cauda, disse Xia.

Pesquisas adicionais poderiam investigar outros efeitos 4️⃣ da elemento Alu no TBXT, como impactos no desenvolvimento embrionário humano e no comportamento, ele sugeriu. Embora a ausência de 4️⃣ uma cauda seja o resultado visível da inserção de Alu, é possível que a presença da gene também tenha desencadeado 4️⃣ mudanças de desenvolvimento - assim como mudanças na locomoção e comportamentos relacionados - para acomodar a perda da cauda.

Mais genes 4️⃣ provavelmente desempenharam um papel no todo, também. Enquanto a função de Alu "parece ser muito importante", outros fatores genéticos provavelmente 4️⃣ contribuíram para a perda permanente da cauda de nossos ancestrais primatas, disse Xia.

"É razoável pensar que, durante esse tempo, havia 4️⃣ muitas outras mutações relacionadas à estabilização da perda da cauda", disse Yanai. E devido à natureza complexa da mudança evolutiva, 4️⃣ nossas caudas estão aqui para ficar, adicionou ele. "Ainda que a mutação identificada neste estudo possa ser desfeita, ainda assim 4️⃣ não traria de volta a cauda."

As novas descobertas também podem esclarecer um tipo de defeito do tubo neural 888 betway embriões 4️⃣ conhecido como espina bífida. Nos experimentos, os pesquisadores descobriram que, quando os camundongos foram geneticamente projetados para perda de cauda, 4️⃣ algumas desenvolveram deformações do tubo neural que se assemelhavam à espina bífida 888 betway humanos.

"Talvez o motivo pelo qual temos essa 4️⃣ condição 888 betway humanos seja devido a este compromisso que nossos ancestrais fizeram há 25 milhões de anos para perderem suas 4️⃣ caudas", disse Yanai. "Agora que fizemos essa conexão com este elemento genético específico e este gene particularmente importante, isso poderia 4️⃣ abrir portas para o estudo de defeitos neurológicos."