Uma imagem de microscopia eletrônica de varredura de um Kamptozoa, um pequeno invertebrado aquático. Crédito: Dra. Natalia Shunatova. Crédito: Dra. Natalia Shunatova
Pesquisas sugerem que os filos Kamptozoa e Bryozoa se separaram mais cedo do que se acreditava anteriormente.
Kamptozoa e Bryozoa são dois filos de pequenos invertebrados aquáticos. Eles estão relacionados a caracóis e amêijoas (moluscos), vermes de cerdas, minhocas e sanguessugas (anelídeos), bem como vermes de fita (nemertea). Os biólogos evolucionistas há muito ficam perplexos com seu lugar exato na árvore da vida e com o quão intimamente essas outras espécies estão ligadas a elas. Pesquisas anteriores mudavam regularmente de lugar.
Além disso, apesar do fato de que Kamptozoa e Bryozoa já foram considerados como pertencentes a um grupo, eles foram posteriormente separados devido à sua aparência e anatomia. Agora, pesquisadores do Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), trabalhando com associados da Universidade de São Petersburgo e da Universidade de Tsukuba, demonstraram que os dois filos se separaram de moluscos e vermes mais cedo do que os estudos anteriores sugeriram e, portanto, formam de fato um grupo distinto. Esta descoberta foi possível graças ao uso de tecnologia de sequenciamento de ponta e poderosa análise computacional.
“Mostramos que, usando dados transcriptômicos de alta qualidade, podemos responder a uma pergunta de longa data com o melhor de nossas técnicas atuais”, disse o Dr. Konstantin Khalturin, cientista da equipe da Unidade de Genômica Marinha do OIST e primeiro autor do artigo publicado dentro Avanços científicos
Dr. Konstantin Khalturin e Professor Nori Satoh são dois dos pesquisadores envolvidos neste estudo. Crédito: OIST
Um genoma é o conjunto completo de informações genéticas encontradas em cada célula. É subdividido em genes. Esses genes são formados por DNA pares de bases e cada gene contém as instruções necessárias para criar uma proteína e, assim, leva ao cuidado e manutenção adequados de uma célula. Para que as instruções sejam executadas, o DNA deve primeiro ser transcrito em RNA. Um transcriptoma é o resultado disso, como o reflexo de um genoma, mas escrito em pares de bases de RNA em vez de DNA.
Esta informação genética difere entre as espécies. Aqueles que estão intimamente relacionados têm informações genéticas muito semelhantes, enquanto uma maior distância evolutiva resulta em mais diferenças genéticas. Ao usar esses dados, os pesquisadores melhoraram nosso conhecimento sobre a evolução animal, mas algumas perguntas ainda são difíceis de responder.
Como Kamptozoa e Bryozoa estão intimamente relacionados a moluscos, anelídeos e nemertea, pequenos erros no conjunto de dados ou dados ausentes podem resultar em um posicionamento incorreto na árvore evolutiva. Além disso, ao coletar esses pequenos animais, é fácil pegar outros organismos, como algas, que contaminam a amostra. O Dr. Khalturin destacou que eles tiveram o cuidado de evitar a contaminação e, posteriormente, examinaram seu conjunto de dados em busca de RNA de algas e pequenos animais para remover qualquer coisa que pudesse ter vindo deles.
As relações evolutivas de Kamptozoa e Bryozoa e seu lugar na árvore da vida foram revelados neste novo estudo. O estudo descobriu que eles se separaram de moluscos e vermes antes do esperado e que fazem parte de um grupo distinto, chamado Polyzo. Crédito: OIST
No total, os pesquisadores sequenciaram o transcriptoma de quatro espécies de Kamptozoa e duas espécies de Bryozoa, mas em um nível de qualidade muito maior do que o alcançado anteriormente. Enquanto os conjuntos de dados anteriores tinham completude de 20-60%, neste estudo, a completude do transcriptoma foi superior a 96%.
Usando esses transcriptomas, eles previram proteínas e as compararam com dados semelhantes de 31 outras espécies, algumas das quais estavam intimamente relacionadas com Kamptozoa e Bryozoa, como amêijoas e vermes, e outras mais distantes, como sapos, estrelas do mar, insetos , e medusas. Os conjuntos de dados de alta qualidade significavam que eles podiam comparar muitos genes e proteínas diferentes simultaneamente. Dr. Khalturin creditou as poderosas capacidades computacionais que os pesquisadores puderam acessar no OIST.
"Nossa principal descoberta é que os dois filos pertencem um ao outro", disse o Dr. Khalturin. “Esse resultado foi originalmente proposto no século 19 por biólogos que agrupavam animais com base em sua aparência”.
Embora o Dr. Khalturin tenha afirmado que essa pergunta já havia sido respondida com a melhor habilidade disponível, ele também destacou que o conjunto de dados poderia responder a outras questões evolutivas fundamentais - como a localização mais precisa de moluscos e anelídeos na árvore da vida e como a vida diversificado.
Referência: “Polyzoa está de volta: O efeito de conjuntos de genes completos na colocação de Ectoprocta e Entoproc” por Konstantin Khalturin, Natalia Shunatova, Sergei Shchenkov, Yasunori Sasakura, Mayumi Kawamitsu e Noriyuki Satoh, 1 de julho de 2022, Avanços científicos
DOI: 10.1126/sciadv.abo4400
