Com sua aparência impressionante e habilidades de caça notáveis, os martins-pescadores são criaturas fascinantes. Num estudo recente, os cientistas examinaram mais de perto a composição genética destas aves para compreender os segredos por detrás da sua capacidade única de mergulhar na água sem danificar os seus cérebros.
Mergulhando de cabeça
Imagine mergulhar de cabeça em uma piscina – não é tarefa fácil. A força da água pode ser surpreendentemente chocante, ainda mais quando abordada em um ângulo incorreto.
No entanto, o martim-pescador parece ter dominado esse ato, mergulhando de cabeça para pescar. A questão é: como eles conseguem isso sem sofrer nenhum dano cerebral?
Foco do estudo
O estudo, publicado na revista Biologia das Comunicações, concentrou-se na comparação do DNA de 30 espécies diferentes de guarda-rios. O objetivo era identificar genes que pudessem fornecer informações sobre a dieta especializada das aves e suas habilidades únicas de mergulho.
Chad Eliason, o primeiro autor do estudo e cientista pesquisador do Field Museum em Chicago, disse: “É um mergulho em alta velocidade do ar para a água, e é feito por muito poucas espécies de aves”. O risco potencial de tais mergulhos tornou a habilidade do martim-pescador um ponto de intriga científica.
“Para que os martins-pescadores mergulhem de cabeça como fazem, eles devem ter desenvolvido outras características para evitar que machuquem o cérebro”, disse a autora sênior do estudo, Shannon Hackett.
Esta teoria é ainda apoiada pelo facto de nem todos os martins-pescadores terem uma dieta centrada no peixe. Alguns comem presas terrestres, como insetos, lagartos e até outros martins-pescadores.
Evolução diversa
Pesquisas anteriores dos coautores Jenna McCollough e Michael Andersen, ambos da Universidade do Novo México, revelaram que os martins-pescadores evoluíram seus hábitos alimentares de peixes várias vezes, em vez de a partir de um único ancestral comedor de peixes.
“O facto de existirem tantas transições para o mergulho é o que torna este grupo fascinante e poderoso, do ponto de vista da investigação científica”, diz Hackett. “Se uma característica evolui independentemente de vários momentos diferentes, isso significa que você tem o poder de encontrar uma explicação abrangente para isso.”
Como a pesquisa foi conduzida
Para investigar, os pesquisadores analisaram o DNA de 30 espécies de guarda-rios. Eles obtiveram o DNA do guarda-rios de espécimes das coleções do Field Museum. Usando técnicas avançadas de sequenciamento, eles geraram todo o código genético de cada ave.
A análise revelou que os martins-pescadores mergulhadores apresentavam diversas modificações genéticas relacionadas à dieta e à estrutura cerebral. Notavelmente, foram encontradas mutações no gene AGT, associado à flexibilidade alimentar em outras espécies, e no gene MAPT, que está ligado às proteínas tau que afetam o comportamento alimentar.
Proteínas Tau
O papel das proteínas tau é crítico. Eles estabilizam estruturas dentro do cérebro, mas o excesso pode ser prejudicial. Em humanos, por exemplo, condições como lesões cerebrais traumáticas e Alzheimer estão ligadas ao acúmulo de tau. Isto levanta questões sobre como os guarda-rios mitigam os riscos associados ao mergulho frequente.
A própria experiência de Hackett despertou sua curiosidade sobre as proteínas tau. “Aprendi muito sobre a proteína tau quando era gerente de concussões do time de hóquei do meu filho.”
“Comecei a perguntar-me: porque é que os martins-pescadores não morrem porque os seus cérebros se transformam em papa? Deve haver algo que eles estejam fazendo que os proteja das influências negativas de pousar repetidamente de cabeça na superfície da água.”
Pressão seletiva
Hackett suspeita que as proteínas tau possam ser uma espécie de faca de dois gumes. “Os mesmos genes que mantêm os neurônios do cérebro em perfeitas condições e ordenados são as coisas que falham quando você sofre concussões repetidas, se for jogador de futebol ou se tiver Alzheimer.”
“Meu palpite é que há algum tipo de forte pressão seletiva sobre essas proteínas para proteger de alguma forma os cérebros das aves.”
O próximo desafio da equipa é compreender como estas mutações genéticas impactam as proteínas produzidas e como estas alterações equipam o cérebro da ave para lidar com o stress do mergulho.
“Agora, sabemos quais dos genes subjacentes estão a mudar e que ajudam a criar as diferenças que vemos na família dos martins-pescadores”, disse Eliason. “Mas agora que sabemos quais genes observar, isso criou mais mistérios. É assim que a ciência funciona.”
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