Tomates selvagens nas Galápagos mostram um retrocesso evolutivo em tempo real

A noção de a evolução poder “andar para trás” não é totalmente inédita, mas vê-la a acontecer diante dos nossos olhos está longe de ser comum.

Um caso agora descrito, envolvendo tomates que crescem espontaneamente sobre as rochas negras das Ilhas Galápagos, oferece aos cientistas um exemplo particularmente claro de como uma espécie pode adaptar-se revertendo alterações genéticas que se acumularam ao longo de vários milhões de anos.

Investigadores da Universidade da Califórnia, Riverside (UC Riverside) e do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, defendem que este é um sinal de que as espécies conseguem desfazer mudanças fixadas pela evolução.

"Não é algo que, em geral, esperemos", afirma o bioquímico molecular Adam Jozwiak, da UC Riverside. "Mas aqui está, a acontecer em tempo real, numa ilha vulcânica."

Tomates selvagens nas Galápagos e um possível retrocesso evolutivo

Para chegar a estas conclusões, a equipa analisou 56 amostras de tomate recolhidas nas Galápagos, abrangendo as espécies Solanum cheesmaniae e Solanum galapagense. O foco esteve na produção de alcaloides nas plantas - compostos tóxicos cuja função é dissuadir predadores.

Alcaloides tóxicos e diferenças entre as ilhas

No caso dos tomates S. cheesmaniae, os investigadores observaram que os alcaloides variavam consoante a zona do arquipélago. Nas ilhas orientais, os alcaloides apareciam numa forma semelhante à encontrada no fruto cultivado no resto do mundo; já a oeste, surgia uma versão mais antiga, considerada ancestral.

Essa forma mais antiga do alcaloide coincide com a que se encontra em parentes da beringela relacionados com o tomate e que remonta a milhões de anos.

Uma enzima, poucos aminoácidos e a reversão de traços ancestrais

Com testes laboratoriais adicionais e modelação, os investigadores apontaram uma enzima específica como a responsável por este padrão de produção de alcaloides e confirmaram a sua origem antiga. Segundo a equipa, bastou alterar apenas alguns aminoácidos para “mudar o interruptor” e transformar a produção do alcaloide.

A ciência já conhecia outros exemplos isolados de “cambalhotas” evolutivas, designadas atavismos genéticos, em que uma mutação faz com que uma espécie volte a expressar uma característica ancestral. Entre esses casos contam-se experiências com galinhas geneticamente ajustadas para reactivar o antigo programa de desenvolvimento de dentes.

A particularidade aqui é que uma mudança crucial se espalhou por populações inteiras. Em algumas plantas, verificou-se ainda a reversão de múltiplos genes, o que sugere a actuação de fortes pressões de selecção.

O cenário torna-se mais intrigante por o oeste das Galápagos ser geologicamente mais recente - com menos de meio milhão de anos - e também mais árido. A interpretação proposta é que as condições ambientais poderão ter empurrado estas populações para um trajecto que recupera etapas antigas da sua história evolutiva.

Para lá de ser um exemplo marcante de como a evolução pode, em certas circunstâncias, voltar atrás, o estudo também aponta caminhos para uma engenharia genética mais sofisticada e com maior controlo, capaz de ajustar a química das plantas com múltiplas finalidades.

"Se mudar apenas alguns aminoácidos, consegue obter uma molécula completamente diferente", diz Jozwiak. "Esse conhecimento pode ajudar-nos a desenvolver novos medicamentos, a conceber melhor resistência a pragas, ou até a produzir alimentos menos tóxicos."

"Mas, primeiro, temos de perceber como a natureza o faz. Este estudo é um passo nessa direcção."

A investigação foi publicada na revista Comunicações da Natureza.