Nova pesquisa: além dos genes - os mecanismos da diversidade biológica revelados

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Por Ana Silva
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Ecossistema colorido ilustrando a flora e fauna diversificadas.

São PauloCientistas há muito tempo se perguntam o que causa a enorme diversidade de vida na Terra. Embora a genética muitas vezes seja vista como o principal fator, novas pesquisas da Universidade de Genebra oferecem uma perspectiva diferente. O estudo revela que as diferenças na forma física de alguns animais, como espécies de crocodilos, são fortemente influenciadas por processos mecânicos.

Título sugestivo: Escamas de Crocodilo Revelam Segredos do Desenvolvimento Biológico

Principais descobertas do estudo incluem:

  • As escamas na cabeça dos crocodilos se formam devido ao estresse mecânico durante o crescimento dos tecidos.
  • A taxa de crescimento e a rigidez da pele, além da genética, influenciam na diversidade morfológica.
  • Técnicas modernas de imagem e modelos 3D são capazes de simular esses processos mecânicos.

Cientistas descobriram que a formação das escamas na cabeça dos crocodilos é semelhante à formação de rachaduras sob estresse mecânico. Eles observaram que os diferentes padrões de escamas nas espécies de crocodilos podem ser explicados por alterações no crescimento dos tecidos e sua rigidez. Ao injetar Fator de Crescimento Epidérmico (EGF) em embriões de crocodilos, os pesquisadores notaram dobras de pele incomuns, que lembram os padrões do cérebro humano, e que mais tarde se transformam em formações claras de escamas.

Descoberta Revoluciona Entendimento da Formação dos Seres Vivos

Esta descoberta é de grande importância, pois demonstra como as forças físicas interagem com fatores genéticos na formação da aparência dos seres vivos. O uso da microscopia de luz de folha nos permite observar o crescimento dos tecidos, facilitando a compreensão de como os limites físicos e as características dos tecidos resultam em formas diversas.

Esses resultados podem incentivar mais pesquisas em diferentes organismos. Ao analisar como os tecidos funcionam, os cientistas podem compreender como os fatores físicos contribuem para a formação de várias partes do corpo em outras espécies. Essa abordagem pode transformar a biologia evolutiva ao considerar tanto fatores genéticos quanto mecânicos.

O uso de modelos computacionais avançados neste estudo auxilia pesquisas futuras. Ao simular o crescimento e a rigidez dos tecidos, os pesquisadores podem prever mudanças na forma sem a necessidade de dados genéticos complexos. Esse método pode facilitar o estudo do desenvolvimento evolutivo e testar hipóteses sobre como fatores físicos influenciam a diversidade.

Este estudo explora a interação entre genética e processos físicos, oferecendo uma compreensão mais aprofundada da biodiversidade e revelando a complexidade do crescimento biológico. Ele introduz uma nova abordagem para que cientistas investiguem a evolução da vida na Terra ao conectar genética, física e biologia computacional.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08268-1

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Santos-Durán, G.N., Cooper, R.L., Jahanbakhsh, E. et al. Self-organized patterning of crocodile head scales by compressive folding. Nature, 2024 DOI: 10.1038/s41586-024-08268-1

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