Da oviparidade à viviparidade… e de volta à oviparidade!

Alguns pequenos lagartos colonizaram a Cordilheira dos Andes e vivem a mais de 4000 metros de altura. Eles pertencem a um gênero chamado Liolaemus, formado por dezenas de espécies que existem apenas no sul da América do Sul (com exceção de uma espécie que habita as praias do estado do Rio de Janeiro, onde é conhecida como lagarto-da-areia).

A grande diversidade de Liolaemus está associada, justamente, ao surgimento da Cordilheira dos Andes. As novas montanhas, que começaram a se formar há 30 milhões de anos, fragmentaram o ambiente em vales, planaltos e picos, onde populações isoladas se adaptaram e formaram novas espécies. Em um caso de radiação evolutiva similar ao que ocorreu em arquipélagos como Galápagos e Havaí, diferentes montanhas foram ocupadas por diferentes espécies de Liolaemus, que se adaptaram independentemente ao frio e à aridez da altitude.

Assim como nos arquipélagos, a conquista das montanhas por diferentes espécies nos permite estudar como elas solucionaram problemas evolutivos semelhantes (alguns pesquisadores chegam a chamar as montanhas de ilhas no céu). Por exemplo, como elas enfrentaram o frio das grandes altitudes?

Lagartos não produzem calor metabolicamente para regular a temperatura corporal, como os mamíferos (que usam sua a gordura marrom) e as aves (que usam seus os músculos). Eles regulam sua temperatura por meio do comportamento – quando precisam de calor, tomam sol sobre uma superfície quente e quando querem se refrescar, se escondem à sombra (Figura 1).

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Figura 1: Lagartos mantém a temperatura relativamente constante alternando entre ambientes quentes e frios.

 

Essa estratégia de termorregulação cria uma restrição reprodutiva. Os lagartos não podem incubar seus ovos imóveis em um ninho, pois seriam incapazes de regular sua temperatura. Em regiões com clima moderado, eles podem pôr seus ovos e deixá-los incubando à temperatura ambiente, mas em regiões frias isso potencialmente reduz a viabilidade dos ovos.

Uma solução frequente para esse problema, em termos evolutivos, é a viviparidade: lagartos fêmeas deixam de botar ovos e passam a carregar os embriões até o nascimento.  Dessa maneira, a temperatura dos embriões é regulada através do comportamento materno.A viviparidade evoluiu dezenas de vezes em lagartos e a maioria das espécies vivíparas vive em regiões frias (uma das exceções são os calangos-lisos do cerrado e caatinga brasileira).

Um grupo de investigadores da Universidade Nacional da Austrália reconstruiu a história evolutiva dos Liolaemus andinos, comparando o DNA de dezenas de espécies, e encontrou exatamente o padrão previsto para locais frios: os ancestrais de Liolaemus eram ovíparos e a viviparidade evoluiu independentemente em espécies que se adaptaram aos topos da montanha ou à Patagônia.

Surpreendentemente, os investigadores também observaram  que algumas espécies ovíparas que habitam as áreas baixas tem como seus  parentes mais próximos espécies vivíparas que habitam as montanhas (Figura 2), indicando que é muito mais provável que essas espécies tenham evoluído a oviparidade a partir de ancestrais vivíparos (como também tinha sido sugerido anteriormente para algumas espécies de jiboia)

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Figura 2: Espécies vivíparas que habitavam as áreas baixas deram origem a espécies vivíparas adaptadas às montanhas, que por sua vez deram origem a espécies ovíparas novamente.

A viviparidade era vista por alguns autores como um beco sem saída evolutivo, pois uma vez que as fêmeas deixassem de ser capazes de produzir ovos com cascas, elas não poderiam voltar a ser ovíparas. Como a viviparidade implica fêmeas com menos mobilidade quando grávidas e limitadas a produzir poucos ovos, as espécies vivíparas teriam dificuldades de explorar novos ecossistemas ocupados por espécies ovíparas.

Mas o caso dos Liolaemus andinos mostra como mecanismos evolutivos podem jogar com a plasticidade fisiológica de um grupo, fazendo com o que parecia ser uma limitação, seja na verdade um facilitador da adaptação.  Evoluindo a viviparidade, esses pequenos lagartos colonizaram diferentes montanhas; re-evoluindo a oviparidade, eles  escaparam de suas ilhas no céu para novamente ocupar os vales e planícies da América do Sul.

João Francisco Botelho (PUC de Chile)

 

Para saber mais:

 Esquerré, D. , Brennan, I. G., Catullo, R. A., Torres‐Pérez, F. and Keogh, J. S. (2019), How mountains shape biodiversity: The role of the Andes in biogeography, diversification, and reproductive biology in South America’s most species‐rich lizard radiation (Squamata: Liolaemidae). Evolution, 73: 214-230. doi:10.1111/evo.13657.

Pincheira-Donoso, D., T. Tregenza, M. J. Witt, and D. J. Hodgson. 2013. The evolution of viviparity opens opportunities for lizard radiation but drives it into a climatic cul-de-sac. Glob Ecol Biogeogr 22:857–867.

Shine, R. 2015. The evolution of oviparity in squamate reptiles: An adaptationist perspective. J. Exp. Zool. B Mol. Dev. Evol. 324:487–492.

 

Foto: Liolaemus tenuis (Joao F. Botelho)

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