O pallium, uma região cerebral crucial para as funções cognitivas, foi por muito tempo considerado semelhante nessas espécies. No entanto, os mecanismos de desenvolvimento e os tipos de células diferem significativamente. Os estudos mostram que os circuitos neurais se formaram por meio de caminhos evolutivos distintos.
Os pesquisadores utilizaram técnicas avançadas, como a transcriptômica espacial, para analisar a formação dos neurônios. Eles descobriram que os genes envolvidos variam de acordo com as espécies, indicando uma evolução convergente em vez de homologia.
Um segundo estudo comparou os tipos de células cerebrais das aves com os dos mamíferos e répteis. Ele revela que as aves mantiveram neurônios inibitórios ancestrais, mas seus neurônios excitatórios evoluíram de maneira única.
Essas descobertas destacam a flexibilidade evolutiva do desenvolvimento cerebral. Elas mostram que funções cognitivas avançadas podem surgir por meio de caminhos genéticos e celulares muito diferentes.
Esses trabalhos abrem novas perspectivas nas neurociências comparativas. Compreender os programas genéticos por trás dos tipos neuronais específicos pode iluminar a pesquisa sobre o neurodesenvolvimento.
Os estudos, publicados na Science, utilizam abordagens multidisciplinares para traçar a evolução dos circuitos cerebrais. Eles mostram que a evolução encontrou várias soluções para construir cérebros complexos.
História evolutiva do desenvolvimento pallial nos amniotas:
- Esquerda: Ilustrações das diferentes sequências de neurogênese nos circuitos palliais dos amniotas.
- Direita superior: A transcriptômica espacial revela uma grande diversificação neuronal no pallium do pintinho.
- Direita inferior: O sequenciamento de RNA de célula única mostra uma conservação na diferenciação dos neurônios GABAérgicos, contrastando com a diversificação dos neurônios glutamatérgicos.
Abreviações: DPall (pallium dorsal), Hc (hipocampo), IPCs (células precursoras intermediárias), LPall (pallium lateral), SPall (subpallium), Th (tálamo), VPall (pallium ventral).
O que é o pallium?
O pallium é uma região do cérebro presente nos vertebrados, desempenhando um papel crucial nas funções cognitivas e sensoriais. Nos mamíferos, ele inclui o neocórtex, responsável pelo pensamento complexo.
Nas aves e répteis, o pallium tem funções semelhantes, mas difere em sua estrutura e desenvolvimento. Essas diferenças refletem adaptações evolutivas específicas de cada grupo.
Os estudos recentes mostram que, apesar de funções comparáveis, os mecanismos de desenvolvimento do pallium variam consideravelmente entre as espécies. Isso sugere uma evolução independente em vez de uma origem comum.
Essas descobertas questionam a ideia de que estruturas cerebrais semelhantes implicam origens evolutivas comuns. Elas destacam a complexidade e a diversidade dos caminhos evolutivos.
O que é evolução convergente?
A evolução convergente ocorre quando espécies diferentes desenvolvem características semelhantes de forma independente, muitas vezes em resposta a desafios ambientais comparáveis. Isso não resulta de uma ancestralidade comum.
No caso dos cérebros das aves e mamíferos, circuitos neurais semelhantes se desenvolveram por meio de caminhos genéticos e celulares distintos. Isso ilustra uma convergência funcional em vez de uma homologia estrutural.
Os estudos que utilizam a transcriptômica espacial revelaram que os genes envolvidos na formação dos neurônios variam entre as espécies. Essas diferenças genéticas apoiam a ideia de uma evolução convergente.
Essa flexibilidade evolutiva mostra que a natureza pode encontrar várias soluções para alcançar funções complexas, como a cognição. Isso enriquece nossa compreensão da diversidade biológica.