Cientistas coletaram amostras de peixes que vivem na Fossa das Marianas, no Pacífico, e em fossas no Oceano Índico
Peixes de águas profundas se adaptam a algumas das condições mais extremas da Terra. Uma nova pesquisa que analisa sua evolução encontra a mesma mutação em espécies de peixes que evoluíram em linhas do tempo distintas — juntamente com poluentes artificiais que contaminam as profundezas do mar.
O mar profundo, especialmente as zonas hadais, caracterizadas por alta pressão hidrostática, baixas temperaturas e escuridão quase total, apresenta alguns dos ambientes mais desafiadores para a vida na Terra. No entanto, peixes teleósteos colonizaram com sucesso esses habitats extremos por meio de adaptações complexas. Geramos conjuntos de genomas de 12 espécies, incluindo 11 peixes de águas profundas.
Nossas descobertas reconstruíram a história da colonização de teleósteos em águas profundas e revelaram o impacto geral do ambiente de águas profundas sobre os peixes. Curiosamente, nossos resultados questionam a correlação linear previamente assumida entre o conteúdo de óxido de trimetilamina (TMAO) e a profundidade.
Em contraste, observamos uma substituição convergente de aa no gene rtf1 na maioria dos peixes de águas profundas abaixo de 3.000 m, e experimentos in vitro sugerem que essa mutação pode influenciar a eficiência transcricional, o que provavelmente é vantajoso no ambiente de águas profundas. Além disso, o estudo destaca o impacto generalizado das atividades humanas, pois detectamos a presença de poluentes orgânicos persistentes em espécies da Fossa das Marianas.
Peixes que sobrevivem em ambientes extremos de águas profundas desenvolveram a mesma mutação genética, apesar de evoluírem separadamente e em momentos diferentes, dizem os pesquisadores.
Os cientistas também encontraram produtos químicos industriais em peixes e no solo da Fossa das Marianas , o que significa que poluentes produzidos pelo homem podem atingir alguns dos ambientes mais profundos da Terra.
Peixes de águas profundas desenvolveram adaptações únicas para sobreviver a pressões extremas, baixas temperaturas e escuridão quase completa. Essas espécies se adaptam a condições extremas por meio de estruturas esqueléticas únicas, ritmos circadianos alterados e uma visão extremamente apurada para pouca luz, ou então dependem de sentidos não visuais.
No novo estudo, publicado no Cell, pesquisadores analisaram o DNA de 11 peixes, incluindo peixes-caracol, enguias-de-crista e peixes-lagarto que vivem na zona hadal — a região a cerca de 6.000 metros de profundidade — para entender melhor como eles evoluíram sob condições tão extremas.
Os pesquisadores usaram submarinos tripulados e veículos operados remotamente para coletar amostras de cerca de 1.200 a 7.700 m abaixo da superfície da água, na Fossa das Marianas , no Pacífico, e em outras fossas no Oceano Índico.
Ao rastrear a evolução dos peixes de águas profundas, a análise dos pesquisadores revelou que as oito linhagens de espécies de peixes estudadas entraram no ambiente de águas profundas em momentos diferentes: as primeiras provavelmente entraram no mar profundo no início do período Cretáceo (cerca de 145 milhões de anos atrás), enquanto outras o alcançaram durante o Paleogeno (66 milhões a 23 milhões de anos atrás) e algumas espécies tão recentemente quanto o período Neógeno (23 milhões a 2,6 milhões de anos atrás).
Apesar dos diferentes cronogramas para a adaptação às profundezas do mar, todos os peixes estudados que vivem abaixo de 3.000 m apresentaram o mesmo tipo de mutação no gene Rtf1, que controla a codificação e a expressão do DNA. Essa mutação ocorreu pelo menos nove vezes em linhagens de peixes de águas profundas abaixo de 3.000 m, disse o autor do estudo, Kun Wang , ecologista da Universidade Politécnica do Noroeste.
Isso significa que todos esses peixes desenvolveram a mesma mutação separadamente, como resultado do mesmo ambiente de águas profundas, e não como resultado de um ancestral evolutivo compartilhado — mostrando o quão fortemente as condições das profundezas do mar moldam a biologia dessas espécies.
“Este estudo mostra que os peixes de águas profundas, apesar de se originarem de ramos muito diferentes da árvore da vida dos peixes, desenvolveram adaptações genéticas semelhantes para sobreviver ao ambiente hostil do oceano profundo — frio, escuro e de alta pressão”, disse Ricardo Betancur , ictiólogo da Universidade da Califórnia em San Diego, que não estava envolvido no novo estudo, à Live Science por e-mail.
É um exemplo de evolução convergente, em que espécies não relacionadas evoluem independentemente características semelhantes em resposta a condições semelhantes. “É um lembrete poderoso de que a evolução frequentemente reutiliza o mesmo conjunto limitado de soluções quando confrontada com desafios semelhantes — neste caso, a adaptação às condições extremas do fundo do mar”, disse Betancur.
As expedições também revelaram poluentes artificiais na Fossa das Marianas e na Fossa das Filipinas. Os bifenilos policlorados (PCBs) — substâncias químicas nocivas usadas em equipamentos e aparelhos elétricos até serem proibidos na década de 1970 — contaminaram os tecidos hepáticos do peixe-caracol hadal, descobriram os cientistas.
Fossa das Marianas. Peixe-caracol-das-Marianas Assista o YouTube: https://youtu.be/iIIB771kP-0
Altas concentrações de PCBs e éteres difenílicos polibromados (PBDEs), produtos químicos retardantes de chamas usados em produtos de consumo até perderem popularidade no início dos anos 2000, também foram encontradas em núcleos de sedimentos extraídos de mais de 10.000 m de profundidade na Fossa das Marianas.
Pesquisas anteriores também encontraram poluentes químicos na Fossa das Marianas, bem como microplásticos nas profundezas do mar . As novas descobertas revelam ainda mais os impactos da atividade humana, mesmo neste ecossistema tão distante da vida humana.
A zona hadal é o ecossistema menos explorado da Terra. Nomeada em homenagem a Hades, o deus grego do submundo, esta região sofre pressões mil vezes maiores do que na superfície. As temperaturas oscilam perto de zero. Não há luz. E, no entanto, a vida prospera mesmo aqui.
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