Esta rã misteriosa desenvolveu novamente um conjunto completo de dentes

Há mais de 200 milhões de anos, os antepassados das rãs modernas perderam os dentes da mandíbula inferior. Assim sendo, como é que a rã marsupial de Guenther os recuperou?

Publicado 12/11/2021, 12:31
Rãs marsupiais de Guenther

As rãs marsupiais de Guenther têm uma dentição completa, desafiando a teoria evolucionária. Este espécime adulto, pequeno o suficiente para caber na palma da mão, pertence ao Museu de História Natural da Flórida.

Fotografia de Zach Randall, Museu de História Natural da Flórida

Com membros longos e chifres vistosos por cima dos olhos, a rã marsupial de Guenther é um anfíbio de aparência bizarra que vive nas florestas húmidas das encostas andinas. Tal como acontece com outras rãs marsupiais, esta espécie, conhecida por Gastrotheca guentheri, não produz girinos que nadam livremente num corpo de água – cria a sua prole debaixo de uma camada de pele que tem nas costas.

Mas esta rã possui uma característica ainda mais intrigante: uma dentição completa.

Isto quer dizer que as rãs têm dentes? Na verdade, sim: a maioria tem um pequeno número de dentes na mandíbula superior. Mas praticamente todas as 7.000 espécies de rãs vivas atualmente não têm dentes ao longo da mandíbula inferior – exceto a Gastrotheca guentheri.

Infelizmente, esta espécie não é avistada desde 1996 – e mesmo antes disso, raramente era encontrada ou estudada. Existem poucas amostras preciosas destes animais nas coleções dos museus – podem existir menos de 30 espécimes no mundo inteiro. Portanto, não existiam imagens reais dos dentes em si.

A escassez de estudos deixou muitas questões pendentes, incluindo uma muito simples: qual era a aparência da mandíbula desta rã?

Esquerda: Superior:

Uma tomografia computadorizada das mandíbulas e dentes da rã marsupial de Guenther, a primeira visão clara dos dentes deste animal.

Direita: Fundo:

Uma visão aproximada dos dentes da rã.

Fotografia de Daniel Paluh

Daniel Paluh, herpetologista que está a fazer um doutoramento na Universidade da Flórida, queria preencher esta lacuna no conhecimento. Juntamente com colegas do Museu de História Natural da Flórida, Daniel Paluh usou um micro-tomógrafo para examinar os crânios de seis espécimes de Gastrotheca guentheri que estão preservados em álcool há décadas.

As imagens e análises resultantes deste estudo, publicado no dia 10 de novembro na revista científica Evolution, oferecem o primeiro vislumbre detalhado das mandíbulas e dentes desta espécie.

Dentes perdidos, dentes recuperados

O estudo também ajuda a responder a outras questões. Há cerca de 230 milhões de anos, os antepassados das rãs modernas perderam os dentes das suas mandíbulas inferiores para sempre. Portanto, como é que a rã marsupial de Guenther tem dentes e como é que estes surgiram?

Daniel Paluh e os seus colegas demonstraram claramente que os dentes são genuínos – são formados por tecido ósseo chamado dentina e estão envoltos em esmalte, refutando sugestões de que estas estruturas podiam ser “pseudo-dentes”. Os investigadores também descobriram que os dentes, provenientes do Museu de História Natural da Universidade do Kansas, são muito semelhantes aos dentes da mandíbula superior de outras rãs marsupiais – reforçando a sua autenticidade.

Estas descobertas fornecem evidências que podem refutar uma teoria evolucionária centenária conhecida por Lei da Irreversibilidade de Dollo. Cunhada pelo paleontólogo Louis Dollo, esta teoria afirma que, assim que uma característica se perde num grupo de organismos, desaparece para sempre. Um organismo não pode evoluir novamente algo que os seus antepassados perderam, como os humanos não desenvolveram novamente caudas.

Embora a lógica desta teoria pareça correta, os biólogos evolucionistas já descobriram exceções na Lei de Dollo com exemplos que vão desde lagartos que desenvolvem novamente a postura de ovos a insetos que perdem e recuperam as asas.

Uma ilustração da rã marsupial de Guenther, animal que não é avistado pelos cientistas desde 1996.

Ilustração de Gabriel Ugueto

Mas a evolução dentária na Gastrotheca guentheri pode ser o caso mais improvável de todos. Em 2011, o biólogo evolucionista John Wiens reconstruiu as relações evolutivas entre 170 espécies diferentes de rãs para criar uma linha temporal entre o momento em que as rãs perderam os dentes inferiores, há 230 milhões de anos, e o momento em que a Gastrotheca guentheri recuperou os seus dentes. John Wiens descobriu que os dentes só foram recuperados há cerca de 20 milhões de anos, um período de tempo “sem precedentes” entre a perda de uma característica e o seu reaparecimento.

John Wiens, que atualmente trabalha na Universidade do Arizona e que não participou no estudo recente, acredita que a Gastrotheca guentheri tinha uma vantagem quando se tratava de desenvolver novamente os dentes – ainda tinha uma rede funcional de genes para criar dentes ao longo da sua mandíbula superior.

“Não é como se tivessem evoluído novamente os dentes a partir do zero”, diz John Wiens. “É uma simples questão de os colocar num lugar onde não estavam há 200 milhões de anos.”

Este processo provavelmente teria sido impossível noutros anfíbios saltitantes, como é o caso dos sapos, que são completamente desdentados. John Abramyan, biólogo da Universidade de Michigan-Dearborn, que também não participou no estudo, investigou recentemente os genes que codificam o esmalte nos sapos que perderam completamente os dentes há cerca de 60 milhões de anos. John Abramyan descobriu que os genes tinham essencialmente degenerado em pseudogenes ao longo de milhões de anos.

“São genes que basicamente estão desempregados”, não são funcionais, diz John Abramyan. “Porém, como a maioria das rãs ainda produz dentes nas suas mandíbulas superiores, teoricamente têm todas as ferramentas para fazer um dente funcional, não sendo assim um salto evolutivo.”

Enigma evolucionário

No entanto, continuamos sem saber como e por que razão esta espécie recuperou os seus dentes inferiores, embora a dieta também desempenhe um papel importante, diz Daniel Paluh. Enquanto ferramenta principal que os animais usam para morder e mastigar comida, os dentes costumam ser moldados pelo que está no cardápio. Daniel Paluh acredita que a tendência da maioria das rãs para comer pequenos insetos e usar a língua pegajosa para agarrar as presas tornam os dentes menos importantes para algumas espécies. Mas a Gastrotheca guentheri possui um apetite saudável que inclui presas do tamanho de lagartos e outras rãs. Quando se tenta caçar presas grandes, pode ser útil ter dentes inferiores para prender uma presa.

Portanto, se os dentes voltaram a evoluir para ajudar a rã marsupial de Guenther a engolir presas maiores, porque é que os dentes não voltaram a evoluir noutras rãs carnívoras? Algumas rãs, como as enormes rãs “Pacman” da América do Sul, exibem dentes ao longo das suas mandíbulas para aprisionar as presas. Mas são pseudo-dentes – extensões ósseas da mandíbula, sem dentina e esmalte.

Algumas respostas podem estar escondidas nos embriões, de acordo com Alexa Sadier, bióloga evolucionária da Universidade da Califórnia em Los Angeles. Apesar de explorar maioritariamente a evolução dos dentes nos morcegos, Alexa Sadier fez recentemente a revisão de vários casos onde as características desaparecidas ainda permaneciam nos estágios iniciais do desenvolvimento de uma criatura. Alexa Sadier acredita que comparar o desenvolvimento da Gastrotheca guentheri com os embriões de outras espécies de rãs pode ajudar a fornecer informações sobre como e quando é que os genes ativam ou desativam a formação dos dentes.

De acordo com Alexa Sadier, se os investigadores analisarem os embriões, vão encontrar mais evidências de dentes que desaparecem durante o desenvolvimento, bem como o mecanismo genético que acompanha esse processo.

Daniel Paluh também espera fazer trabalho genético de desenvolvimento nesta rã, mas os embriões frescos estão fora da equação – não é avistado um espécime vivo de Gastrotheca guentheri na natureza desde 1996, nem mesmo no sopé húmido e vulcânico da Reserva Ecológica de Cotacachi Cayapas, no Equador, onde estas rãs outrora prosperavam. Apesar de se saber pouco sobre estes animais, sabe-se que o seu número diminuiu à medida que a agricultura e a extração madeireira devastaram as florestas húmidas do Equador e da Colômbia. Alguns especialistas receiam que a espécie já esteja extinta.

Por outro lado, não seria a primeira vez em que uma rã supostamente extinta era redescoberta. Em 2018, por exemplo, os investigadores encontraram a rã marsupial com chifres (Gastrotheca cornuta) depois de não a conseguirem avistar durante 13 anos nas mesmas florestas húmidas equatorianas onde a Gastrotheca guentheri vivia.

Daniel Paluh espera que a rã marsupial de Guenther também reapareça – até porque as amostras vivas deste anfíbio serão cruciais para aprender mais sobre os seus dentes e decifrar este enigma evolucionário.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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