O ornitorrinco de aparência bizarra tornou-se o animal de propaganda da ciência evolucionária. É uma ponte viva entre um lagarto peludo que era nosso antepassado e o mamífero que somos hoje. Mas o genoma do ornitorrinco, recentemente publicado, mostra que este nativo da Austrália tem um amálgama de genes que se assemelham aos de aves, mamíferos e répteis. A pesquisa também destacou a importância excepcional do continente na pesquisa genética.
"Sendo separada do mainstream evolucionário por 80 milhões de anos, a Austrália é especializada em plantas e animais realmente diferentes", diz Jenny Graves, professora de genômica comparativa na Universidade Nacional da Austrália em Canberra. "Nosso acesso a cangurus e diabos [tasmanianos], dragões, kookaburras e velhos eucaliptos apresenta oportunidades para fazer contribuições únicas à genômica internacional".
Milhões de anos atrás, quando a Austrália se afastou da super massa terrestre chamada Gondwana, sua flora e fauna foram isoladas - um isolamento que faz com que o país se assemelhe a um enorme laboratório evolucionário. Mais de 80% das espécies vegetais e animais australianas são endêmicas, ou seja, ocorrem naturalmente apenas naquele continente. Esse grupo inclui doze famílias de plantas com flores, quatro de pássaros e sete de mamíferos, alguns com nomes atraentes, como o morcego-pigmeu de cauda longa e o morcego insetívoro de nariz de tubo.
Esta herança biológica foi preservada em uma mistura de genes encontrados no ornitorrinco, que, juntamente com a equidna, pertence a uma classe de mamíferos chamada monotremados, porque eles têm apenas uma abertura para reprodução e eliminação de resíduos.
Como outros mamíferos, o ornitorrinco tem pêlos, termorregulados e lactatos, embora não tenha mamilos (os jovens absorvem o leite do abdômen da mãe). Mas põe ovos como répteis e pássaros e o ornitorrinco macho carrega veneno (nas esporas nas patas traseiras), outra característica encontrada em alguns répteis, enquanto seu esperma e composição sexual são próximos aos do frango.
Graves, co-líder do projeto genoma do ornitorrinco e um dos 26 australianos dentre os 100 cientistas internacionais que participaram, ganhou vários prêmios científicos e foi chamado de "tesouro nacional" por seu trabalho inovador em espécies nativas. Uma autoridade em determinação sexual, ela passou décadas pesquisando o ornitorrinco e o icônico marsupial, o canguru - e sugeriu os estudos genômicos em ambos.
O genoma do ornitorrinco agora é feito, enviando ondas de excitação através da comunidade científica. E o enigma canguru também está prestes a ser resolvido, com a publicação do genoma desse animal nos próximos meses.
Os pés da frente com membranas do ornitorrinco se estendem para ajudar na natação, mas se dobram em terra, para que as garras possam cavar tocas nos bancos de terra à beira da água (CORBIS) 
Quando mergulha, o ornitorrinco fecha seus olhos, ouvidos e narinas e encontra sua comida através de receptores elétricos em sua conta que detectam o movimento de pequenas presas (Foto cortesia de Nicole Duplaix / Getty Images) 
O recém-decodificado genoma do ornitorrinco mostra que o ornitorrinco possui genes de aves, répteis e mamíferos (Foto cedida por Warrawong Wildlife Sanctuary, Austrália do Sul, Austrália) 
Um nativo da Austrália, o ornitorrinco é extremamente tímido e raramente é visto, exceto no início da manhã e à noite (Foto cortesia de Ian Elton, Santuário de Healesville, Victoria, Austrália) 
Com um bico como um pato, uma cauda como um castor e pés palmados, o ornitorrinco é bizarro, mas está bem equipado para seu estilo de vida semi-aquático (Foto cortesia de Ian Elton, Healesville Sanctuary, Victoria, Austrália) Sob um projeto parcialmente financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) dos EUA, cientistas australianos recentemente terminaram de sequenciar o DNA do wallaby tammar - um pequeno membro da família canguru. Graves, diretora do Centro de Excelência ARC para Kangaroo Genomics, e seus colegas estão no processo de montá-lo e usá-lo para explorar a biologia canguru e identificar genes humanos importantes.
Os bebês marsupiais nascem prematuramente e se desenvolvem tipicamente na bolsa da mãe, o que os torna prontamente disponíveis para pesquisas sobre o desenvolvimento inicial. "Os marsupiais", diz Graves, "estão mais relacionados aos humanos e aos ratos do que os monotremados. Seus genomas são muito mais semelhantes aos dos mamíferos placentários; mesmo tamanho, mesmo tipo de distribuição de seqüências, imprinting genômico, cromossomos sexuais monofiléticos e pelo menos uma versão de inativação do cromossomo X. "
Como os monotremados e os marsupiais são parentes distantes de nós (o ornitorrinco se separou de nosso ancestral comum há 166 milhões de anos e o canguru há 146 milhões de anos), eles permitem algumas comparações genéticas claras. Este não é o caso de nossos companheiros placentários, como camundongos, que estão tão perto de nós que é difícil determinar as regiões genéticas importantes que permaneceram inalteradas ao longo de milhões de anos.
O canguru é o segundo marsupial a ser seqüenciado. O genoma de uma espécie sul-americana de gambás foi publicado no ano passado. A comunidade científica publicou vinte seqüências de mamíferos até agora, mas espera-se que esse número aumente dramaticamente como resultado dos avanços tecnológicos e da cooperação internacional. Depois do ornitorrinco e do canguru, a equidna poderia muito bem ser a próxima nativa australiana (também na Nova Guiné) a passar por uma decodificação genética. O pesquisador australiano da ARC Frank Grützner, da Universidade de Adelaide, que também participou do projeto do ornitorrinco, vem equipando alguns echidnas com transmissores de rádio e pegando seu DNA para o sequenciamento.
Mas não são apenas mamíferos que estão recebendo escrutínio genético. O laboratório de Graves também está olhando para jacarés, pássaros como o emu e até mesmo o quase extinto sapo corroboree.
"A idade da genômica tem sido realmente emocionante para nós que trabalhamos com animais estranhos", diz ela. "Nós não poderíamos estar mais felizes."
Estranho é certamente o termo para o ornitorrinco - uma lenda aborígene afirmava que era a prole de um pato e um rato-d'água -, mas a evolução o equipou perfeitamente para seu estilo de vida semi-aquático. Sua cauda plana atua como um leme quando nada e é também uma área de armazenamento para comida extra. Seus pés dianteiros com membranas se estendem para ajudar na natação, mas em terra se dobram para trás, permitindo que as garras se tornem pás para cavar tocas em bancos de terra ao redor de rios, lagos ou córregos. Quando mergulha, fecha as narinas, bem como os olhos e ouvidos (não tem lobo externo). Mas sua conta plana localiza comida através de receptores elétricos únicos que detectam o movimento feito por pequenas presas, como larvas de insetos, camarões e libélulas.
O ornitorrinco é um verdadeiro solitário: o acasalamento é sua única interação social. Os funcionários do Warrawong Wildlife Sanctuary, na Austrália do Sul, perto de Adelaide, que testemunharam o ritual de acasalamento, descrevem-no como uma dança aquática de dez minutos, com o macho segurando inicialmente a cauda da fêmea em sua boca enquanto nadam e mergulham na água. Após o acasalamento, cada parceiro retorna à sua toca.
"Eu acho que todo o racional de usar comparações entre animais distantes para nos falar sobre nossos próprios genomas às vezes é um pouco perdido nos aspectos 'estranhos' e esquisitos do genoma do ornitorrinco", diz Graves. "A genômica comparativa é uma estratégia terrivelmente poderosa para explorar nosso próprio passado."
O nativo australiano de aparência bizarra dá um mergulho. (Ainda imagem: JohnCarnemolla / iStock)
