Quão cegos são os morcegos? A visão de cores gene estudo analisa os principais sensorial intercâmbios

Poderia gruta dos morcegos-habitação hábitos noturnos durante eons, melhor ecolocalização acústico habilidades, mas também estimulou a sua perda de visão?,um novo estudo liderado por Bruno Simões, Emma Teeling e colegas examinaram esta questão na evolução dos genes de visão colorida através de um grande e diverso grupo de espécies de morcegos.

eles mostram que a expressão popular de ser “cego como um morcego” realmente não se aplica. Alguns morcegos que têm o tipo mais avançado de ecolocalização parecem ter trocado a visão UV por uma audição requintada, e todos os morcegos que não ecolocam, mas vivem em cavernas também perderam a visão UV. Isto sugere que nem todos os morcegos são cegos, mas alguns certamente selecionaram outros sentidos sobre a visão.,

“As habilidades sensoriais dos morcegos têm sido uma fonte de fascinação para biólogos evolucionistas”, disse Emma Teeling, a autora correspondente do estudo, que aparece na edição avançada online da revista Biologia Molecular e evolução. “Usando a filogenética e a biologia molecular, somos agora capazes de aprofundar mais o preço evolutivo da aquisição da ecolocalização e da nocturnalidade.”

morcegos não são apenas os únicos mamíferos que podem realmente voar, mas também os únicos a confiar na ecolocalização para fazer o seu caminho para encontrar presas no escuro., Há muito tempo tem sido argumentado por cientistas que os tradeoffs para a visão do morcego foram feitos como resultado disso ganhando esta adaptação sensorial noturna única.

para entender melhor as fontes destes tradeoffs, a equipe de pesquisa realizou sequenciamento de DNA e analisou os genes de visão chave em morcegos, incluindo o SWS1 (sensível ao comprimento de onda curto, para a luz azul/UV) e MWS/LWS (sensível ao comprimento de onda médio ou longo, para os genes de opsin verde, amarelo e vermelho).

O trabalho de um gene opsin é fazer com que as proteínas fotossensíveis retina que podem transformar fótons de luz em vista para ver comprimentos de onda particulares., As análises genéticas de opsin da equipe de pesquisa pesquisaram o maior conjunto de dados até à data em morcegos, Representando 20 das 21 famílias existentes de morcegos que foram escolhidas principalmente por seus diversos tipos de ecolocalização e nichos ecológicos.

No estudo, os autores mostraram, entre os 111 espécies analisadas, a perda de SWS1 função dos genes é mais comum em morcegos do que se pensava anteriormente e sugere que este pode ser associado com a adoção de cavernicolas primeiro remonta a quase 30 milhões de anos atrás., Eles encontraram várias mutações nos genomas do morcego que efetuaram a função do gene SWS1, com um gene completamente não funcional encontrado em duas espécies. no geral, há uma afinação espectral fina que aconteceu com a sua visão perder completamente luz visível de comprimento de onda curto nos comprimentos de onda azul/UV em 26 das 111 espécies examinadas. Eles descobriram que para a maioria dos morcegos do velho mundo, as cavernas têm uma opsin SWS1 não funcional. no entanto, verificou-se que a selecção no gene opsin sws1 sensível ao azul varia significativamente entre as espécies de morcegos., A equipa de investigação encontrou provas de múltiplas mutações genéticas nas quais diferentes espécies de morcegos perderam a função do gene SWS1. Para identificar esses genética raízes, foram utilizadas as análises filogenéticas para construir gene árvores com base no SWS1 resultados e comparação de assinaturas de seleção entre diferentes nichos ecológicos, tais como ecolocalizador vs. não-ecolocalizador espécies e cavernicolas vs. não-cavernicolas.,

“nosso trabalho suporta hipóteses anteriores que sugerem a pseudogenização da opsin SWS1 pode estar relacionada com a adoção de ecolocalização avançada (ciclo de alto dever) e, hábitos de rosting de cavernas”, disse Teeling.

Quando o gene SWS1 está presente e a funcionar, os autores confirmaram que dá aos morcegos a capacidade de ver à luz UV. “nossa análise de sintonização espectral dos 11 locais responsáveis pela sensibilidade à luz no gene opsin SWS1 em espécies ancestrais e existentes de morcegos, fornece suporte adicional para a presença de visão UV em morcegos”, disse Teeling., “Em mamíferos florestais fechados, um opsin sws1 sensível aos UV está associado a um estilo de vida noturno. Além disso, os nossos resultados demonstram que este pigmento visual tem sido sensível aos UV em todos os morcegos desde que eles divergiram pela primeira vez de outros mamíferos placentários cerca de 78 milhões de anos.”

importante, os novos dados deixam claro que a perda da função do gene SWS1 nem sempre está associada com a aquisição da ecolocalização avançada, como já foi sugerido anteriormente.,

para os outros genes visuais, eles descobriram que entre as 45 espécies examinadas, o gene opsin MWS/LWS é altamente conservado através de linhagens e sob forte pressão evolutiva para manter sua função.

“nossa análise de sintonização espectral dos 5 locais de aminoácidos responsáveis pelo Max λ revelou que a maioria dos pigmentos visuais MWS/LWS bat estão sintonizados para um comprimento de onda longo (~555-560nm)”, disse Teeling., Isto sugere que, apesar da aquisição da ecolocalização laríngea e de uma longa história de nocturnalidade, o gene opsin MWS/LWS evoluiu sob forte restrição funcional nos morcegos. os morcegos não são cegos, com a maioria das espécies capazes de ver tanto na gama UV quanto na gama média do espectro de cores. Isso sugere que a visão ainda é um importante meio de percepção sensorial, mesmo em morcegos noturnos ecolocantes., No entanto, a aquisição do tipo mais avançado de ecolocalização coincide com a perda de visão UV na maioria dos morcegos e surpreendentemente a perda de visão UV nas linhagens não ecolocantes. Isto sugere que as trocas sensoriais são mais complexas que antes consideradas e que os morcegos ainda fazem assuntos fascinantes para entender a evolução do sensoma mamífero!”

Este estudo faz uma forte contribuição para o debate científico em curso sobre a importância da visão colorida para os animais nocturnos.