Espécies evoluem adaptações extremas para enfrentar os rigores do seu ambiente. Os micróbios prosperam nas fontes de ebulição de Yellowstone; ratos cangurus podem viver sem tomar um gole de água no sudoeste dos Estados Unidos; As borboletas monarcas podem viajar 3.000 milhas apenas para aproveitar um pouco do sol mexicano. E para colonizar novos habitats, pequenos peixes determinados escalam suas cachoeiras havaianas com suas bocas de sucção, como brinquedos de parede invertidos.
Esse peixe super-heróico, o góbio escalador Nopili, é membro da família Gobiidae. Os góbios são uma das maiores famílias de peixes do mundo, com cerca de 2.000 espécies compartilhando a nomenclatura. Muitos vivem em riachos em ilhas vulcânicas como o Havaí, onde a vida não é fácil para esses peixes pequenos e versáteis. Suas casas de fluxo são freqüentemente submetidas a fluxos de lava, furacões e enchentes - e ainda assim os góbios persistem. Depois que um deslizamento de terra cria obstáculos verticais ou uma tempestade retrabalha o fluxo de água, esses peixes tenazes inevitavelmente aparecem no novo habitat a montante, mesmo se separados de áreas a jusante por cachoeiras íngremes.
Para conseguir este feito, os gobos confiam em sua evolução singular. Todos os gobies possuem um otário abdominal, formado milênios atrás, quando as barbatanas pélvicas dos góbios ancestrais se fundiram. Para escalar cachoeiras, a maioria dos peixes usa a escalada chamada “powerburst”. Eles se prendem à parede escorregadia atrás de uma cachoeira usando seu sugador ventral, em seguida, rapidamente ondulam suas caudas, resultando em uma ação que empurra lentamente seus corpos agitados, sugando corpos para cima da cachoeira.
O goby escalando Nopili leva a parede a sucção para outro nível, no entanto. Sua boca, localizada na parte inferior de sua cabeça como um peixe mais limpo, forma um otário formidável que ele usa para subir em cascatas. Como um alpinista, ele se reveza na parede com seus sugadores abdominais e orais, lentamente, mas de forma constante, subindo a rocha pura e úmida. No Havaí, esses peixes escalam cachoeiras até quase 100 metros de altura.
Então, como o gopy de escalada Nopili fez essa adaptação super boca-de-pau, enquanto todos os seus parentes tiveram que se dar bem com apenas um otário abdominal? A pista provavelmente está na estratégia de alimentação da espécie. A maioria dos outros gobies se alimentam de pequenos invertebrados ou outros peixes, mas o góbio de escalada Nopili prefere raspar minúsculos pedaços de algas, chamadas diatomáceas, de rochas, usando um movimento de sugar a boca, espelhando os mesmos movimentos que usa para escalar paredes. Para um cientista evolucionista, isso levanta a questão de saber se a boca do peixe evoluiu primeiro para comer e depois mudou para a sucção na parede, ou vice versus. Os cientistas chamam esse tipo de “exaptação” evolutiva cooptante.
Pesquisadores da Universidade Clemson e da Saint Cloud State University queriam quebrar esse quebra-cabeça de galinha ou ovo, então decidiram comparar os mecanismos orais de alimentação versus escalada no goby de escalada em Nopili. Se o peixe usa sua boca de duas formas muito diferentes para se alimentar e escalar, a exaptação provavelmente não mereceria crédito pela adaptação interessante. Por outro lado, se os mesmos movimentos estivessem em jogo para ambas as atividades, então os peixes podem ter simplesmente aplicado uma atividade regular (alimentar ou escalar) a um novo papel.
Os pesquisadores usaram equipamento de mergulho e pegaram vários góbios sugadores de parede do córrego Hakalau, na ilha do Havaí, em 2005 e 2011. Eles transferiram o peixe para um laboratório, onde observaram vários padrões de alimentação de seus sujeitos de pesquisa usando câmeras de vídeo de alta velocidade. anexado a lados diferentes do aquário. Em outro tanque, os pesquisadores também criaram uma cachoeira artificial usando acrílico situado em um ângulo de 62 graus. Eles desafiaram os peixes restantes a escalar essa parede e filmaram aqueles peixes durante seus esforços de escalada em cascata.
Dos vídeos, os pesquisadores identificaram 23 marcos anatômicos envolvidos na alimentação e na escalada. Depois de analisar estatisticamente os seus resultados, os pesquisadores relatam em um artigo da PLoS One publicado na semana passada que descobriram que os movimentos de escalada e alimentação do gopis escalando Nopili diferiam significativamente. Em outras palavras, os peixes estão usando movimentos diferentes para alimentação e para escalada. As diferenças, no entanto, eram pequenas, e alguns dos comportamentos eram tão semelhantes que quase podiam ser sobrepostos. A enigmática combinação de semelhanças e diferenças deixou os pesquisadores perplexos, e eles perceberam que mais investigações seriam necessárias antes que pudessem eliminar definitivamente a história evolutiva da espécie de alimentação e sucção.
"No entanto, a semelhança estrita entre a cinemática da alimentação e da escalada pode não ser uma expectativa justa, mesmo se a exaptação tivesse ocorrido", escrevem em seu artigo. "Pode não ser razoável esperar que os padrões de um comportamento permaneçam completamente inalterados após serem aplicados a outra função".
Como a maioria das coisas na ciência, a evolução goby é complexa e pode não prescrever uma explicação clara. “Exaptação com modificação” pode ter que ser suficiente para elucidar os talentos únicos do gopis escalando a rocha de Nopili - pelo menos por agora.
