Biólogos Observam Especiação em Laboratório

Biólogos descobriram que a evolução de uma nova espécie pode ocorrer rápido o suficiente para que eles possam observar o processo em um simples tubo de ensaio. Em experimento de um mês de duração usando um vírus inofensivo para humanos, pesquisadores trabalhando na Universidade da Califórnia San Diego e na Universidade Estadual do Michigan documentaram a evolução de um vírus em duas espécies novas - processo conhecido com especiação, proposto por Charles Darwin para explicar as ramificações na árvore da vida, onde uma espécie se divide em duas durante a evolução. "Muitas hipóteses foram propostas para explicar a especiação, e elas foram testadas através de análises de fósseis, genomas, e populações naturais de plantas e animais", diz Justin Meyer um professor de biologia assistente na UC San Diego e o primeiro autor de um estudo que será publicado dia 9 de dezembro na revista Science. "Entretanto, a especiação tem sido notoriamente difícil de investigar completamente pois acontece muito devagar para observa-la diretamente. Sem evidência direta de especiação, algumas pessoas duvidaram da importância da evolução e da teoria da seleção natural de Darwin." O estudo de Meyer, que também foi publicado dia 24 de novembro na versão online da Science, começou quando ele era estudante de doutorado na Universidade Estadual de Michigan (USM), trabalhando no laboratório de Richard Lenski, um professor de ecologia microbiana que foi pioneiro no uso de microrganismos para estudar a dinâmica da evolução a longo prazo. "Mesmo que tenhamos estudado a especiação no laboratório, fiquei surpreso por ter acontecido tão rápido", disse Lenski, um co-autor do estudo. "No entanto, quanto mais fundo Justin ia nas coisas - de como os vírus infectaram diferentes hospedeiros para suas sequências de DNA - mais forte a evidência tornou-se que o que realmente estávamos vendo eram os estágios iniciais da especiação." "Com essas experiências, ninguém pode duvidar se a especiação ocorre ", acrescentou Meyer. "Mais importante, agora temos um sistema experimental para testar muitas ideias antes não testáveis ​​sobre o processo." Para realizar seu experimento, Meyer, Lenski e seus colegas cultivaram o vírus bacteriophage lambda - capaz de infectar bactérias Escherichia coliusando dois receptores, moléculas no exterior da membrana plasmática que os vírus usam para se anexar e depois infectar células. Quando os biólogos forneceram ao vírus dois tipos de células que variaram nos seus receptores, o vírus evoluiu para duas novas espécies, uma especializada em cada tipo de receptor. "O vírus com o qual iniciamos o experimento, aquele com apetite não discriminatório, foi extinto. Durante o processo de especiação, foi substituído por seus descendentes mais evoluídos com um leque mais refinado", explicou Meyer. Por que os novos vírus assumiram o controle? "A resposta é tão simples como a velha expressão," um macaco de todos os ofícios é um mestre de ninguém ", explicou Meyer. "Os vírus especializados eram muito melhores em infectar através de seus receptores preferidos e bloquearam seu 'macaco de todos os ofícios' antepassado de infectar células e se reproduzir. A sobrevivência do mais apto levou à emergência de dois novos vírus especializados." O estudo de Meyer foi conduzido ao longo de seis anos em dois laboratórios separados. Os primeiros experimentos foram realizados no estado de Michigan, apoiado em parte pelo BEACON, o Centro para o Estudo da Evolução em Ação da National Science Foundation, e as análises foram concluídas na UC San Diego. Outros co-autores do estudo incluíram Devin Dobias da USM, agora um estudante de pós-graduação na Universidade de Washington; Sarah Medina, graduada na UC San Diego, e Animesh Gupta e Lisa Servilio, estudantes de pós-graduação da UC San Diego que trabalham no laboratório de Meyer. Artigo traduzido da página de notícias da UC San diego.

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