“Este é o papel mais politicamente carregado que já escrevi”, diz Max Telford, um zoólogo da University College London e último autor no artigo. Os biólogos dividem estes animais em dois ramos. O grupo maior, chamado protostomos, contém invertebrados como minhocas, lulas, caramujos e insetos. O grupo menor, conhecido como deuterostomos, inclui tanto vertebrados como invertebrados, tais como ouriços-do-mar, humanos e peixes.

Zoólogos geralmente colocaram aços no ramo mais antigo dos bilaterianos – antes da divisão entre protostomos e deuterostomos – porque os vermes carecem de tantas características chave como uma boca e ânus separados, um sistema nervoso central e órgãos para filtrar os resíduos. Embora a posição dos aços tenha se movido um pouco ao longo das décadas, uma análise de DNA em 1999 (ref. 2) e vários desde então os colocaram de volta no seu ponto anterior. Em particular, um estudo genético de 94 organismos em 2009 solidificou a conclusão de que as avelãs pertenciam à própria base dos bilaterianos3. Esse estudo, conduzido por Andreas Hejnol, um biólogo de desenvolvimento no Centro Internacional de Biologia Molecular Marinha de Sars, em Bergen, Noruega, confirmou que os aços e seus parentes ocupavam um ponto intermediário entre os cnidários e os bilaterianos mais complexos.

“De repente tive a sensação de que tudo tinha finalmente caído no lugar”, diz Claus Nielsen, um biólogo evolucionista do Museu de História Natural da Dinamarca, que acompanha os aços há 40 anos enquanto eles vagueiam pela árvore da vida.

Agitando a árvore

Mas o estudo de Telford e seus colegas1 agitou novamente a árvore e colocou as avelãs dentro dos ramos do deuterostoma, junto aos equinodermos (que incluem os ouriços do mar) e os vermes bolotas. Suas análises genéticas sugerem que as avelãs – e um verme marinho chamado Xenoturbella – descendem de um ancestral mais complexo e perderam muitas das características vistas em outros deuterostomos.

Os pesquisadores usaram várias abordagens e examinaram três conjuntos de dados independentes para chegar às suas conclusões. Primeiro, eles reanalisaram os dados do estudo de Hejnol de 20093 , usando 66 espécies em vez de 94. Hervé Philippe, um bioinformático da Universidade de Montreal no Quebec, Canadá, e primeiro autor do artigo Nature1, diz que a equipe removeu espécies que tinham dados genéticos incompletos ou que estavam “em rápida evolução” – o que significa que alguns de seus genes tinham acumulado muitas mudanças, quando comparados com genes de grupos animais que surgiram por volta da mesma época. Os programas de computador filogenéticos têm um problema bem conhecido com estes tipos de espécies e tendem a agrupá-las mesmo não estando relacionadas.

Philippe e seus colegas de trabalho utilizaram um modelo matemático mais sofisticado para analisar a evolução das sequências, o que ajudou a minimizar este problema. Sem este modelo e cuidadosa seleção de espécies, diz Philippe, as avelãs podem cair na base da árvore animal.

Após analisar as sequências do DNA nuclear, o grupo fez uma árvore evolutiva separada baseada em genes nas mitocôndrias. Eles também estudaram microRNAs, que regulam a expressão gênica, mas não codificam as proteínas. Segundo o co-autor Kevin Peterson, um paleontólogo do Dartmouth College em Hanover, New Hampshire, os microRNAs são particularmente úteis para o estudo de relações evolutivas profundas. A equipe descobriu que os aços têm um tipo de microRNA conhecido por ser específico para os deuterostomos, sugerindo que eles estão relacionados.

Os autores reconhecem que nenhum conjunto de dados isolado resolve o caso da colocação de aços dentro dos deuterostomos. Mas, em conjunto, diz Telford, “o fato de nossas evidências apontarem na mesma direção me faz pensar que está certo”.

Se as camadas se encaixam dentro dos deuterostomos, os vermes devem ter evoluído de um ancestral com um sistema nervoso central, uma cavidade corporal e um intestino que conectou um ânus e a boca – características vistas nos deuterostomos existentes. Assim, os investigadores teriam de explicar como é que as avelãs e a Xenoturbella perderam essas e outras características. Eles também seriam deixados à procura de outra linhagem de aparência primitiva que representasse o passo evolutivo entre os animais semelhantes à gelatina e os bilaterianos. (Se é que uma existe. Peterson diz que muitas características complexas podem ter surgido de uma só vez.)

Alguns pesquisadores não estão prontos para desistir das velhas idéias de onde cabem as avelãs. “Estou triste pelo trabalho deles, mas não estou chateado”, diz Hejnol. “Eu ficaria chateado se a análise deles fosse excelente e isso significava que perdemos um animal representativo para fazer uma transição importante na árvore da vida”

“Estou triste com o trabalho deles, mas não estou chateado”

Hejnol e seus colegas têm dúvidas sobre a confiabilidade da árvore que Telford e sua equipe construíram a partir de genes nucleares, que é sua principal evidência. Os críticos dizem que os ramos-chave da árvore não são tão fortes estatisticamente como deveriam ser.

Por essa razão, Brian O’Meara, filogenético da Universidade do Tennessee em Knoxville, chama a nova árvore de “sugestiva, mas não definitiva”.

O estudo também está sob fogo por ter deixado de fora dados que alguns cientistas dizem que teriam enfraquecido as conclusões dos pesquisadores. Um autor do trabalho tinha analisado anteriormente uma espécie de verme intimamente relacionada com as avelãs conhecidas como Meara stichopi, e não encontrou o microRNA do deuterostoma. Mas os autores defendem sua decisão de manter M. stichopi fora de sua análise de microRNA devido à preocupação com a qualidade desses dados.

Mais ainda, nem todos estão convencidos pelo poder da análise de microRNA, que só recentemente foi adotada para estudos evolutivos. Este relatório marca a aparência do método como uma ferramenta para resolver relações. Como os microRNAs podem se perder durante a evolução, é possível que o microRNA do deuterostoma em aços tenha se originado no ancestral de todos os animais bilaterais, mas mais tarde se tenha perdido na linha do protostoma.

Com tanto em jogo, os pesquisadores estão interessados em resolver o problema. A National Science Foundation dos EUA tem solicitado especificamente propostas que visam divergências profundas na história evolutiva, como parte de uma iniciativa chamada Assembling the Tree of Life, diz Tim Collins, um diretor de programa da fundação. “Fizemos um bom trabalho dentro dos grupos, mas tivemos dificuldade em reconstruir os ramos mais profundos da árvore da vida”, diz ele. “Estes são os eventos que aconteceram em um tempo relativamente curto comparado com a quantidade de tempo que passou desde então, o que torna as coisas difíceis”

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O verão passado em Kristineberg, Suécia, Hejnol e Telford compartilharam uma sala enquanto davam uma aula juntos. Eles debateram suas diferenças e discutiram um projeto conjunto em andamento que poderia resolvê-las: seqüenciando os genomas completos de uma avelã, uma espécie de Xenoturbella e o controverso M. stichopi. Com esse influxo de novas informações genômicas, os pesquisadores estão confiantes de que eles podem chegar a um acordo sobre onde as avelãs se encaixam na história evolutiva.

“Estamos falando de um resultado muito próximo com um impacto humongo”, diz Hejnol, da nova árvore proposta. “O bom é que sabemos como resolver esta questão.”

Amy Maxmen é um escritor freelancer baseado em Nova Iorque.