Equipas de ratos montanhistas estão a ajudar a avançar na compreensão de como a adaptação evolutiva a condições localizadas pode permitir que uma única espécie prospere em diversos ambientes.
Num estudo liderado por Naim Bautista, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Jay Storz na Universidade de Nebraska-Lincoln, a equipe levou ratos cervos das montanhas e seus primos das terras baixas em uma subida simulada a 6.000 metros. A “escalada” partiu do nível do mar e os ratos chegaram ao cume simulado sete semanas depois. Ao longo do caminho, Bautista acompanhou como os ratos responderam ao estresse pelo frio com níveis de oxigênio progressivamente mais baixos.
“Os ratos cervos têm a maior variedade ambiental de qualquer mamífero norte-americano, pois estão distribuídos desde as planícies de Nebraska até os cumes dos picos mais altos das Montanhas Rochosas e da Serra Nevada”, disse Storz, professor de ciências biológicas Willa Cather. “Este estudo testou se eles são capazes de prosperar em uma ampla gama de altitudes, evoluindo adaptações às condições locais ou possuindo uma capacidade generalizada de aclimatação”.
Conduzido num laboratório especializado da Universidade McMaster, no Canadá, o estudo dividiu cada equipa de ratos das terras altas e das terras baixas em dois grupos distintos – um grupo de controlo que permaneceu ao nível do mar durante todo o estudo e um grupo de aclimatação que embarcou na subida de sete semanas.
Depois de sete dias ao nível do mar, as condições para o grupo aclimatado avançaram 1.000 metros de altitude semanalmente, com os níveis de oxigênio reduzidos para refletir o que os escaladores experimentariam. A equipe de pesquisa monitorou a capacidade de cada rato de lidar com a exposição ao frio por meio da produção metabólica de calor.
Os dados mostraram que os primos camundongos cervos das terras altas e das terras baixas não compartilham uma capacidade geral de se aclimatar à hipóxia (condições de baixo oxigênio). À medida que as elevações simuladas ultrapassavam os 4.000 metros, a vantagem dos ratos das terras altas em termos de campo de batalha rapidamente se tornou aparente. À medida que os níveis de oxigénio diminuíram, os ratos das terras altas foram mais capazes de common a temperatura corporal do que os seus homólogos das terras baixas, devido à respiração e ao transporte circulatório de oxigénio mais eficientes.
“Os resultados mostram-nos que os habitantes das terras altas e das terras baixas não partilham uma capacidade generalizada de se aclimatarem às mudanças nas condições ambientais”, disse Bautista. “Em vez disso, os ratos que vivem em altitudes mais elevadas compartilham maneiras evoluídas de aclimatação a condições de baixo oxigênio que são distintas daquelas dos ratos da pradaria das terras baixas.”
O estudo também mostrou que os camundongos das terras altas têm uma vantagem genética que ajuda a suprimir o espessamento do ventrículo direito do coração, um sintoma de hipertensão pulmonar, que é uma doença comum entre os mamíferos das terras baixas que são forçados a se aclimatar a condições de baixo oxigênio.
Bautista disse que as descobertas mostram como a adaptação às condições locais pode permitir que uma espécie amplamente distribuída, como o rato-veado, prospere em diversos ambientes.
“Isso destaca como as mudanças evoluídas específicas das populações ajudam a moldar a sua flexibilidade”, disse Bautista. “Em última análise, são estas mudanças que influenciam a sua capacidade de sobreviver em diferentes habitats”.
Bautista está finalizando planos para repetir o estudo, levando-o a novos patamares ao medir as respostas do camundongo-orelhudo-amarelo, o mamífero que vive mais alto no mundo. A espécie vem das montanhas dos Andes, vivendo em altitudes de até 22.110 pés, e foi descoberta por Storz.
O estudo com ratos cervos foi publicado recentemente na PNAS. Outros membros da equipe de pesquisa incluem Storz; Ellen Shadowitz e Graham Scott, da Universidade McMaster; Nathanael Herrera e Zachary Cheviron, da Universidade de Montana; e Oliver Sporting, da Universidade da Colúmbia Britânica.
