p> Parece que os defensores do Design Inteligente desafiaram PZ Myers a responder ’10+1′ perguntas sobre biologia evolutiva, enquanto ele está numa próxima visita a Glasgow. PZ’s publicou a lista aqui. Um em particular chamou-me a atenção, porque mencionou os pulmões (o assunto de um posto recente do meu próprio), por isso pensei que eu próprio teria uma oportunidade de responder.
9) Se, como é frequentemente afirmado pelos darwinistas, as bolsas e cristas faríngeas são de facto pensadas com precisão como fendas de guelras vestigiais (demonstrando assim a nossa ancestralidade partilhada com os peixes), então porque é que a região de “fendas de guelras” nos humanos não contém sequer fendas ou guelras em desenvolvimento parcial, e não tem função respiratória? Nos peixes, estas estruturas são, muito literalmente, fendas que formam aberturas para permitir a entrada e saída de água das guelras internas que removem o oxigénio da água. Em embriões humanos, contudo, as bolsas faríngeas não parecem ser “estruturas antigas” que foram retrabalhadas em “novas estruturas” (não se desenvolvem em estruturas homólogas, tais como os pulmões). Em vez disso, o destino de desenvolvimento destes locais inclui uma grande variedade de estruturas que se tornam parte do rosto, ossos associados ao ouvido, músculos de expressão facial, timo, tiróide e glândulas paratiróides (por exemplo, Manley e Capecchi, 1998).
Vamos primeiro tirar o erro realmente gritante do caminho. O nosso interrogador diz que as bolsas faríngeas “não se desenvolvem em estruturas homólogas, tais como os pulmões”. Bzzzzzzzt! Errado! Os pulmões não são homólogos às fendas das guelras – não têm nada que se aproxime de uma história evolutiva comum. Acho que se poderia descrever os pulmões & guelras como análogos, porque ambos estão envolvidos na troca de gás, mas isso é o mais longe possível. Os pulmões formaram-se como outpocketings a partir do intestino, não a partir da faringe.
p>Down to the meatier stuff. O questionador é felizmente conflitante bolsas faríngeas com fendas das guelras, presumivelmente para que ele/ela possa montar aquele ‘gills -> pulmões’ strawman. As bolsas faríngeas são encontradas de alguma forma em todas as cordas, mesmo que apenas durante o desenvolvimento embrionário. Como o nome sugere, são bolsas faríngeas de bolso. Mas nem todas elas perfuram a parede do corpo, ou funcionam na troca de gás. Em cefalocordatas como Branchiostoma (pessoalmente acho o antigo nome Amphioxus mais eufónico), as bolsas tornam-se fendas que passam através da parede da faringe & abrem-se para a cavidade corporal circundante (o coelom). Estas estruturas não funcionam na troca de gás – isto acontece através da fina epiderme que cobre o corpo do animal & enfia o seu celoma (que está aberto para o mar). Em vez disso, as fendas faríngeas actuam como um mecanismo de alimentação por filtragem, prendendo partículas de alimentos da corrente de água que flui sobre elas. O mesmo se aplica aos esguichos do mar.
Sim, nos peixes, as bolsas faríngeas avançam para o exterior do corpo, e os tecidos entre as ‘fendas’ desenvolvem-se para as barras branquiais de osso ou cartilagem que suportam os delicados filamentos das próprias marmorras. Essas barras branquiais são importantes, porque podemos seguir o seu destino de desenvolvimento, não apenas em peixes mas também em rãs, répteis, aves e mamíferos. E o que encontramos?
P>Peixes sem mandíbula, também conhecidos por agnáticos – como lampreias – têm boca, mas (de forma contraintuitiva) não têm mandíbula. Os juvenis são alimentadores com filtro, tal como o Branchiostoma, mas as lampreias adultas mostram tendências vampíricas, prendendo-se aos peixes que passam com os lábios dos dentes e raspando a presa com uma língua de dentes até poderem sugar o seu sangue. Mas estudos embriológicos mostram que os dois primeiros conjuntos de barras branquiais em agnáticos são homólogos às mandíbulas de todos os outros peixes – foram cooptados para outra função, há muito tempo atrás, de facto. O primeiro conjunto formou as espinhas ‘mandibulares’ da mandíbula, enquanto que o segundo é chamado arco hi-mandibular & ajuda a ligar a mandíbula de um peixe ao seu crânio. Uma explicação para esta cooptação é que envolveu uma mudança na mudança do gene Hox, abrindo novas formas de obter alimento. (Uma mutação, por outras palavras. O que praticamente nega a velha e cansada contenção, reavivada noutra dessas 10+1 perguntas, de que as mutações são sempre prejudiciais.)
E podemos traçar o destino de outros conjuntos de barras branquiais – e os laços circulatórios associados – em rãs e répteis, aves e mamíferos. As bolsas faríngeas são homólogas às várias pequenas glândulas que se encontram no pescoço (timo, tiróide e glândulas paratiróides). A cartilagem da traqueia e da laringe deriva, em última análise, dos tecidos da barra branquial. E lembra-se do arco hyomandibular nos peixes? Acabou como o estribo no ouvido médio.
Oh sim, eu mencionei a canalização. Nos peixes, cada fenda das guelras tem um conjunto de vasos sanguíneos (5 na maioria dos tubarões – em Massey dissecávamo-los como parte dos laboratórios biológicos do primeiro ano). Lewis Held (2009) comenta que
p> embriões humanos dão-se ao trabalho de fazer cinco pares de arcos aórticos (que uma vez enviaram sangue para cinco pares de guelras) mas depois destroem dois deles completamente**. Esta estupidez de Sísifo só faz sentido como uma restrição histórica: deve ter sido geneticamente mais fácil reconfigurar a canalização existente do que raspá-la completamente e começar de novo.
(** Os arcos aórticos restantes tornam-se os vasos que levam sangue oxigenado para os pulmões, cabeça e corpo.)
Lewis Held (2009) Quirks of human anatomy: an evo-devo look at the human body. Imprensa da Universidade de Cambridge. ISBN 978-0-511-59384-0 (e-book, edição Kindle)