Claudia Feh, Association pour le cheval de Przewalski
O cavalo de Przewalski, trazido recentemente da beira da extinção na Mongólia, é verdadeiramente o último cavalo selvagem que resta, sugere o novo estudo.
O humilde cavalo forneceu a mais antiga sequência completa do genoma de qualquer espécie – de um exemplar com mais de meio milhão de anos, encontrado congelado no permafrost do Ártico canadense. A descoberta, publicada hoje na Nature1, faz recuar as origens conhecidas da linhagem equina em cerca de 2 milhões de anos, e produz uma variedade de insights evolutivos.
A sequência foi extraída de um osso do pé de um cavalo que viveu entre 780.000 e 560.000 anos atrás. Ao sequenciar o genoma do animal, juntamente com os de um cavalo de 43.000 anos, cinco raças modernas de cavalos domésticos, um cavalo selvagem de Przewalski e um burro, os pesquisadores foram capazes de traçar a história evolutiva da família do cavalo em detalhes sem precedentes. Eles estimam que o antigo ancestral do gênero Equus moderno, que inclui cavalos, burros e zebras, ramificou-se de outras linhagens animais há cerca de 4 milhões de anos – há duas vezes mais tempo do que os cientistas haviam pensado anteriormente.
“Vencemos a barreira do tempo”, diz o biólogo evolucionista Ludovic Orlando, da Universidade de Copenhague, que liderou o trabalho com o colega Eske Willerslev. Observando que o DNA mais antigo sequenciado antes disso veio de um urso polar entre 110.000 e 130.000 anos2 , Orlando diz: “De repente, você tem acesso a muito mais espécies extintas do que jamais poderia ter sonhado em sequenciar antes”.”
A equipe foi capaz de sequenciar o DNA tão antigo em parte devido às temperaturas congelantes do solo na área onde o osso foi encontrado, o que teria diminuído a taxa de decomposição do DNA.
Mas os pesquisadores também foram bem-sucedidos porque aperfeiçoaram técnicas de extração e preparação do DNA para preservar sua qualidade para sequenciamento. Eles visaram tecidos dentro do fóssil com alto conteúdo de DNA, como o colágeno. Eles também combinaram técnicas de sequenciamento de DNA para obter a máxima cobertura de DNA – usando sequenciamento de rotina de próxima geração com sequenciamento monomolécula em que uma máquina lê diretamente o DNA sem a necessidade de amplificá-lo, o que pode perder algumas sequências de DNA.
Agora, um grande desafio para o campo é aplicar estas técnicas a outras espécies como a antiga espécie humana, incluindo Homo heidelbergensis e Homo erectus, que viveu de centenas de milhares a mais de 1 milhão de anos atrás. Mas é improvável que tais espécimes sejam encontrados enterrados no permafrost que preserva o DNA.
“O verdadeiro desafio agora no campo é combinar essas tecnologias de sequenciamento de próxima geração com a possibilidade de analisar amostras não-permafrost”, diz Carles Lalueza-Fox, paleogeneticista do Instituto de Biologia Evolutiva em Barcelona, Espanha.
Wild horses
Orlando e Willerslev dão pistas sobre os outros tipos de descobertas que estas tecnologias podem permitir. Sua equipe, por exemplo, foi capaz de apoiar a alegação de que o cavalo Przewalski (Equus ferus przewalskii), que foi trazido de perto da extinção na Mongólia por programas de criação em cativeiro, é verdadeiramente o último cavalo selvagem restante quando comparado geneticamente com cavalos domesticados.
Os pesquisadores também foram capazes de rastrear o tamanho da população de cavalos ao longo do tempo, procurando por assinaturas genômicas de tamanho populacional, e assim foram capazes de mostrar que as populações cresceram em períodos de pastagens abundantes, entre tempos de frio extremo.
Mas isso não é surpreendente. Outros pesquisadores dizem que é uma prova de princípio de como estudos similares podem ser usados para explorar os fatores que impulsionaram a evolução e a especiação. “Este tipo de estudo está nos dando novas visões que nos mostram as porcas e parafusos de como a evolução está funcionando”, diz Alan Cooper, diretor do Centro Australiano de DNA Antigo da Universidade de Adelaide.
Embora Willerslev e Orlando digam que teoricamente seria possível ressuscitar o cavalo antigo implantando um ovo de cavalo moderno com o DNA antigo, eles não têm planos de fazer isso. Eles dizem que tem sido uma tarefa formidável apenas para montar o genoma a partir de muitos pequenos fragmentos de DNA. Por enquanto, eles preferem se concentrar em melhorar ainda mais suas técnicas, antes de testá-las em outras amostras.
Quando eles dominarem a técnica, Willerslev prevê que ela terá um enorme impacto na biologia evolutiva. “A genômica antiga vai mudar muitas das maneiras que vemos a evolução até hoje”, ele diz.
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