Centenas de milhões de anos antes dos dinossauros, e muito antes dos vertebrados se aventurarem na terra, os milípedes colonizaram a superfície da Terra.
Esses humildes decompositores desempenharam um papel fundamental em alguns dos primeiros ecossistemas terrestres da Terra. No entanto, apesar da sua história notável, questões importantes sobre a sua evolução permanecem sem resposta.
Agora, uma equipa internacional liderada por investigadores da Virginia Tech preencheu a última lacuna na árvore genealógica das milípedes, fornecendo novas pistas sobre as criaturas antigas que ajudaram a preparar a Terra para a vida terrestre.
O estudo foi publicado em biologia modernaque apresenta pela primeira vez a história evolutiva completa de todos os milípedes existentes. Ao combinar dados de ADN de espécies modernas com provas físicas preservadas em fósseis, os investigadores rastrearam a origem dos milípedes até há quase 460 milhões de anos, mostrando que existiam muito antes dos fósseis de milípedes mais antigos alguma vez descobertos.
“Os milípedes chegaram à terra mais de 80 milhões de anos antes dos vertebrados”, disse Paul Marek, professor associado do Departamento de Entomologia da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida e investigador principal do estudo. “Eles realmente lançaram as bases para a vida posterior na terra, tanto de humanos quanto de vertebrados.”
Resolvendo um antigo mistério da milípede
Há mais de 100 anos, os cientistas reconhecem a existência de dois grupos raros de milípedes: a classe Tubulopoda e a classe Tubulopoda. No entanto, sem acesso a amostras frescas para análise de ADN, os investigadores não conseguiram determinar com precisão onde estes grupos se enquadram na árvore genealógica dos milípedes.
Um grupo consiste em milípedes com menos de um centímetro de comprimento que vivem no subsolo. O outro sobrevive em apenas alguns locais conhecidos.
“As duas últimas baleias são um pouco parecidas com as nossas baleias beluga”, disse Marek.
Para encontrá-los, os pesquisadores viajaram para Los Tuxtlas, no México, e para as Ilhas Canárias, na Espanha. onde eles coletaram Verme tubular neotropical e Sanguessuga canárioo DNA destas duas espécies nunca foi incluído em estudos evolutivos.
“10 pessoas demoraram mais de uma semana para encontrar este minúsculo inseto adulto de 10 milímetros”, diz a Dra. Luisa “Fernanda” Vasquez-Valverde MS ’21. ’24, o primeiro autor do artigo e associado do laboratório de Marek. “Encontrá-los no campo foi difícil porque acabamos de ver este pequeno nematóide branco. Não tínhamos certeza de que era um milípede até que o olhamos ao microscópio.”
A equipe de pesquisa sequenciou o DNA de ambos os grupos e comparou centenas de genes em 82 espécies de milípedes. Eles também integraram evidências de 29 fósseis. Juntos, esses dados permitiram aos pesquisadores determinar o lugar desses grupos misteriosos na evolução das milípedes e quando suas linhagens apareceram pela primeira vez.
O projeto gerou terabytes de dados genéticos e contou com os avançados recursos computacionais de pesquisa da Virginia Tech para reconstruir relações evolutivas que remontam a centenas de milhões de anos.
Os resultados indicam que Siphonocryptida não é uma ordem separada de milípedes, como se pensava anteriormente, mas pertence a uma linhagem existente. Enquanto isso, os vermes tubulares foram eventualmente colocados ao lado de seus parentes evolutivos mais próximos.
Milípedes na Terra antiga
A análise mostra que os milípedes podem ter surgido há quase 460 milhões de anos, cerca de 35 milhões de anos antes dos fósseis de milípedes mais antigos conhecidos e muito antes das estimativas anteriores.
“O mais surpreendente é o quão antigas são algumas dessas linhagens”, disse Marek.
A Terra então parecia muito diferente do que é hoje. Os milípedes estiveram entre os primeiros pioneiros da vida terrestre, ajudando a reciclar nutrientes alimentando-se de matéria orgânica em decomposição em alguns dos primeiros ecossistemas terrestres, de acordo com Marek.
“Não existem vertebrados, nem árvores, nem folhas, nem plantas com flores, nem plantas com sementes”, disse Marek. “Os milípedes se alimentam de musgo em decomposição, lodo em decomposição e da gosma crua da superfície da Terra.”
A origem da defesa química contra milípedes
A árvore evolutiva recentemente concluída também ajuda os investigadores a descobrir quando surgiu uma das adaptações mais notáveis do grupo.
“Eles fizeram as primeiras armas químicas”, disse Marek. “São pequenas fábricas de produtos químicos.”
O estudo mostra que estas defesas químicas tiveram origem há cerca de 260 milhões de anos, fornecendo a evidência mais clara até agora de quando os milípedes desenvolveram esta capacidade pela primeira vez.
Engenheiro do Departamento Ecológico Sem Nome
Hoje, os milípedes continuam sendo um dos necrófagos mais importantes do mundo. Ao decompor o material vegetal morto, eles ajudam a reciclar nutrientes e a manter ecossistemas saudáveis.
“É intrigante que tenham uma função tão importante no ecossistema, mas se saiba tão pouco sobre eles”, disse Marek.
Embora mais de 14.000 espécies de milípedes tenham sido descritas em todo o mundo, os investigadores acreditam que dezenas de milhares de espécies de milípedes permanecem desconhecidas. Marek e seus alunos descobriram novas espécies em lugares que vão desde o campus de Blacksburg da Virginia Tech até Los Angeles.
Para cientistas como Vasquez-Valverde, essa sensação de descoberta faz parte do apelo.
“Há potencial para descoberta em tudo isso”, disse ela. “Isso me faz pensar no que mais poderíamos encontrar.”
O estudo, financiado pela National Science Foundation, incluiu cientistas do Field Museum of Natural History, Hampden-Sydney College, Laguna University, Virginia Tech School of Plant and Environmental Sciences, Australian National Insect Collection, West Virginia University e Autonomous University of Hidalgo.
