Cientistas conseguiram modificar geneticamente galinhas para que suas penas se assemelhem mais às dos dinossauros.
Este estudo faz parte de um esforço maior para entender como e por que as penas evoluíram. Pesquisadores já haviam modificado o mesmo gene para transformar as escamas das patas das galinhas em penas, mas reverter a evolução das penas se mostrou mais difícil.
Um gene, chamado 'Sonic Hedgehog', desempenha um papel crucial no desenvolvimento embrionário. Ao perturbar esse gene, os cientistas conseguiram temporariamente interromper a formação das penas, revelando assim sua importância na evolução.
As primeiras penas não eram as estruturas ramificadas que vemos hoje nas aves. Elas eram simples tubos, semelhantes a minúsculos canudos. Para entender como a evolução construiu tudo, desde a penugem macia até as penas chamativas dos pavões, a partir desses tubos simples, os pesquisadores usaram uma técnica chamada microscopia de fluorescência por folha de luz.
As penas começam a se desenvolver em galinhas embrionárias nove dias após a postura do ovo. Os pesquisadores observaram que manchas espessas chamadas placódios aparecem primeiro no embrião em desenvolvimento. Em seguida, esses placódios se desenvolvem em botões de penas, que gradualmente se transformam na forma ramificada familiar das penas com a ajuda da queratina.
Os pesquisadores injetaram um inibidor do gene Sonic Hedgehog nos ovos no nono dia de desenvolvimento para observar os efeitos. Em poucos dias, o crescimento dos botões de penas foi retardado. O inibidor também reduziu o padrão de ramificação que se desenvolve à medida que as penas amadurecem no embrião.
Modificar o gene Sonic Hedgehog pode transformar diferentes aspectos do desenvolvimento das galinhas. Por exemplo, uma superexpressão transitória do gene pode transformar permanentemente as escamas das patas em penas. Mas perturbar o desenvolvimento das penas é muito mais difícil, descobriram os pesquisadores. Crédito: Fabrice Berger & Michel Milinkovitch 2025 (CC-BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
No entanto, no 17º dia de desenvolvimento, o crescimento das penas havia se recuperado parcialmente à medida que a inibição do gene Sonic Hedgehog diminuía. As galinhas que eclodiram tinham penas irregulares, com áreas nuas e outras onde penas macias e fofas haviam se formado, mas não tinham penas externas com um 'ráquis' central, a estrutura distintiva das penas. No 49º dia de vida, no entanto, essas galinhas mudaram de penas, e as novas penas que surgiram se desenvolveram normalmente.
O que é o gene Sonic Hedgehog?
O gene Sonic Hedgehog é um gene crucial no desenvolvimento embrionário dos animais, incluindo humanos. Ele desempenha um papel na formação dos membros, do sistema nervoso central e de outras estruturas corporais.
Nomeado em homenagem ao personagem de videogame Sonic the Hedgehog, esse gene está envolvido na sinalização celular, um processo que permite que as células se comuniquem entre si para coordenar seu desenvolvimento.
No estudo com as galinhas, o gene Sonic Hedgehog foi identificado como um ator-chave no desenvolvimento das penas. Ao perturbar esse gene, os pesquisadores puderam observar mudanças na formação das penas, o que forneceu pistas sobre a evolução das penas desde os dinossauros até as aves modernas.
Essa pesquisa destaca a importância dos genes na evolução das características físicas e abre caminho para futuros estudos sobre a evolução das espécies.
Como as penas evoluíram?
As penas são uma característica distintiva das aves, mas sua origem remonta aos dinossauros. As primeiras penas eram simples, semelhantes a tubos, e evoluíram para se tornarem as estruturas que vemos hoje.
Cientistas acreditam que as penas evoluíram inicialmente para o isolamento térmico, antes de desempenharem um papel no voo e na exibição sexual. Essa evolução foi possibilitada por mudanças genéticas e ambientais ao longo de milhões de anos.
O estudo com as galinhas ajudou a entender melhor como os genes influenciam o desenvolvimento das penas. Ao perturbar o gene Sonic Hedgehog, os pesquisadores puderam observar mudanças na formação das penas, o que forneceu pistas sobre a evolução das penas desde os dinossauros até as aves modernas.
Essa pesquisa contribui para nossa compreensão da evolução das espécies e de como as características físicas podem mudar ao longo do tempo.