A árvore filogenética das aves finalmente desvendada
Depois de décadas refém de resultados contraditórios, a árvore filogenética das aves é finalmente desvendada com a colaboração do investigador do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR) e professor da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), Agostinho Antunes.
E foi o poder da genómica comparativa associada a métodos computacionais e de supercomputação de última geração que permitiu investigar grandes quantidades de dados genómicos com grande precisão e velocidade e estabelecer as bases para a construção da árvore genealógica de aves mais abrangente de sempre.
Muitos estudos anteriores tinham tentado construir a árvore filogenética das aves, usando pequenos conjuntos de dados de diferentes regiões genómicas. Contudo, estes trabalhos produziam frequentemente resultados contraditórios.
O estudo intitulado “Complexity of avian evolution revealed by family-level genomes”, publicado na revista Nature e que envolveu o investigador do CIIMAR e professor da FCUP Agostinho Antunes, permitiu usar, pela primeira vez, dados completos a uma escala genómica para construir a árvore para espécies de aves. Uma reconstrução intrincada que ilustra 93 milhões de anos de relações evolutivas entre 363 espécies de aves, representando 92% de todas as famílias destes animais.
Segundo Agostinho Antunes, citado em comunicado, “esta nova árvore genealógica será uma base sólida para mapear a história evolutiva de todas as espécies de aves, com implicações importantes para a investigação ornitológica, estudos de biodiversidade e conservação.”
Este conjunto completo de dados genómicos foi produzido pelo consórcio B10K (Bird 10 000 Genomes Project) após a sequenciação de 48 genomas de aves publicados em 2014 na revista Science, que também contou com a colaboração de investigador do CIIMAR e professor da FCUP. O trabalho publicado agora efetua um grande avanço aos trabalhos anteriores.
Mais dados e mais completos
Ao empregar dados completos do genoma de 363 espécies de aves, o estudo agora publicado envolveu o maior conjunto de dados já utilizado para análises filogenéticas de aves. Para isso, a equipa do B10K construiu um novo pipeline para extrair mais de 150 mil regiões espalhadas pelo genoma. A caracterização das relações filogenéticas em todo o genoma permitiu identificar padrões associados ao contexto genómico e às características da sequência.
Agostinho Antunes clarifica de que forma isso distingue este estudo das tentativas anteriores: “As várias partes do genoma, por exemplo, cromossomas individuais ou genes codificadores de proteínas, sustentam, muitas vezes, árvores muito diferentes. Isso possivelmente explica o motivo pelo qual os estudos anteriores, que analisaram apenas certas porções genómicas, estavam em conflito.”
A equipa de trabalho descobriu que, para a maioria dos agrupamentos, é possível chegar a um consenso sobre os seus relacionamentos, quando uma quantidade suficiente de dados é usada. Mas as posições filogenéticas de alguns grupos de aves, como é o caso das corujas ou dos falcões, permanecem intrigantes, mesmo com dados em escala completa do genoma. É nestes casos, em que reunir grandes quantidades de dados de alta qualidade é fundamental para se produzir uma árvore filogenética robusta.
Esta nova árvore genealógica resolve alguns destes debates de longa data sobre as relações entre as espécies de aves e estabelece uma base sólida para o estudo da evolução das aves e do desenvolvimento de características, desvendando novos caminhos naquela que ainda é a longa jornada para compreender completamente os mistérios da evolução das aves.