Uma parceria entre universidades do Japão com o laboratório Riken de Morfologia Evolutiva publicaram, na Nature, um artigo mostrando a semelhança entre o cérebro dos peixes sem mandíbula com o cérebro dos vertebrados com mandíbula. Dois peixes sem mandíbula foram analisados, o hagfish e o lampreia, e mostraram dois elementos do cérebro que contribuíram para a evolução das mandíbulas nos vertebrados.

Grande parte dos vertebrados vivos têm mandíbulas. As mandíbulas começaram a aparecer em algum momento da era Paleozóica e é compartilhado por muitos vertebrados como os seres humanos. Após estudar por um período, a equipe do laboratório Riken, liderada por Shigeru Kuratani, assumiu os estudos sobre o assunto como o único laboratório no mundo capaz de realizar a pesquisa.

O desenvolvimento do cérebro dos vertebrados começa com um tubo neural que é divido em várias seções. Os genes responsáveis por esse desenvolvimento continuam presentes nos vertebrados com mandíbula atuais. A lampreia, um peixe sem mandíbula, não tem duas regiões cerebrais comuns nos vertebrados com mandíbula: o cerebelo e a região chamada de eminência medial ganglionar, ou MGE.

Nos vertebrados com mandíbula, o MGE desenvolve-se através de uma seção dianteira do tubo neural; essa parte expressa os genes chamados Nkx2.1 e o chamado Hedgehog, uma família de proteínas característicos do desenvolvimento dos vertebrados. O cerebelo desenvolve-se a partir de uma região que expressa um gene chamado Pax6. O interessante foi que, no hagfish, os pesquisadores encontraram uma região que expressa o gene Nkx2.1e um tipo de Hedgehog ainda não catalogado. Apesar de não ter um cerebelo como os vertebrados com mandíbula atuais, a equipe identificou uma região que expressa Pax6 nas hagfish.

Até então os pesquisadores achavam que os padrões cerebrais fossem apenas similares. “O problema era que as lampreias ainda não tinham demonstrado que tem uma padronização tão semelhante. O padrão compartilhado do desenvolvimento do cérebro entre hagfish e vertebrados com mandíbula levantou a possibilidade de que o cérebro aparentemente primitivo da lampreia é simplesmente uma característica única das lampreias”, diz Kuratani.

Em uma pesquisa mais avançada, os cientistas descobriram novos genes Nkx2.1 nas lampreias. A ausência de genes Hedgehog indica que o MGE das lampreias é ligeiramente diferente dos vertebrados com mandíbula. “Descobrimos que a padronização do queixo dos vertebrados era mais parecido com o hagfish do que lampreias”, explica Kuratani, “e a evidência indica que esta é provavelmente devido a mudanças evolutivas secundárias que aconteceram nas lampreias ao invés de alterações exclusivas para os vertebrados com mandíbula”, finaliza.

Via EurelAlert