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MADRID, 8 maio (EUROPA PRESS) -
Quando um asteróide do tamanho do Monte Everest colidiu com a Terra há 66 milhões de anos, causou a extinção de todos os dinossauros não aviários e de aproximadamente um terço da vida no planeta. No entanto, muitas plantas sobreviveram à devastação, conforme demonstra uma nova pesquisa da Universidade de Ghent, na Bélgica.
Em um novo estudo publicado na revista 'Cell', da Cell Press, os pesquisadores revelam que as duplicações acidentais de genomas (um fenômeno natural) podem ter ajudado muitas plantas com flores a sobreviver a algumas das mudanças ambientais mais extremas da história da Terra. Essa estratégia poderia ajudar as plantas a se adaptarem às rápidas mudanças climáticas que estão ocorrendo atualmente.
“A duplicação do genoma completo é geralmente considerada um beco sem saída evolutivo em ambientes estáveis”, comenta o autor Yves Van de Peer, da Universidade de Ghent. “Mas em situações adversas, ela pode oferecer vantagens inesperadas.”
A maioria dos organismos possui dois conjuntos de cromossomos, um de cada progenitor. No entanto, nas plantas com flores, muitas espécies apresentam conjuntos adicionais como resultado da duplicação aleatória do genoma completo. Por exemplo, a maioria das bananeiras cultivadas tem três conjuntos de cromossomos, enquanto as plantas de trigo podem ter até seis, uma condição conhecida como poliploidia.
A duplicação do genoma completo ocorre com relativa frequência nas plantas e pode ser onerosa. Genomas maiores requerem mais nutrientes para sua manutenção, aumentam o risco de adquirir mutações prejudiciais e afetam a fertilidade. Por essas razões, apenas uma pequena fração dos genomas duplicados é conservada e transmitida de geração em geração na natureza.
Por outro lado, as duplicações do genoma podem aumentar a variabilidade genética e os genes podem desenvolver novas funções. Essas mudanças podem ajudar os organismos a tolerar melhor o estresse, como o calor ou a seca.
Para compreender por que alguns genomas duplicados persistem, Van de Peer e sua equipe analisaram os genomas de 470 espécies de plantas com flores, criando um dos maiores conjuntos de dados desse tipo. Eles procuraram blocos de genes que aparecem em pares quase idênticos, um indicador de eventos de duplicação do genoma completo ocorridos no passado. Em seguida, compararam os dados com informações de 44 fósseis de plantas para estimar quando essas duplicações ocorreram.
Sua análise revelou um padrão surpreendente. Os pesquisadores descobriram que os genes que persistem ao longo do tempo tendem a se originar de duplicações do genoma completo durante períodos de grandes perturbações ambientais. Isso inclui a extinção em massa causada pelo asteróide há 66 milhões de anos, vários períodos de resfriamento global nos quais os ecossistemas entraram em colapso e o Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno (PETM) há cerca de 56 milhões de anos, um período de rápido aquecimento global.
As descobertas ajudam a explicar um antigo enigma: por que a poliploidia é comum, mas apenas algumas persistem nos genomas das plantas ao longo de milhões de anos. Nessas condições extremas, as plantas poliplóides poderiam ter obtido uma vantagem. Características que normalmente são desvantajosas, como manter um genoma maior e mais complexo, podem se tornar benéficas, afirmam os pesquisadores.
O estudo também oferece algumas pistas sobre como as plantas poderiam responder às mudanças climáticas atuais. Durante o PETM, as temperaturas globais aumentaram entre 5 e 9 °C em aproximadamente 100 mil anos, uma mudança comparável ao aquecimento que está ocorrendo hoje.
“Embora o clima atual esteja se aquecendo a um ritmo muito mais rápido, o que observamos no passado sugere que a poliploidia pode ajudar as plantas a suportar essas condições estressantes”, conclui Van de Peer.
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