Curitiba, PR – Milhões de anos antes do surgimento dos seres humanos, os peixes da subordem Notothenioidei já haviam conquistado a Antártica. Atualmente, esse grupo representa os vertebrados mais abundantes e diversos da região, com cerca de 155 espécies distribuídas em sete famílias.
Ao longo da evolução, esses peixes desenvolveram adaptações essenciais para sobreviver a um dos ambientes mais extremos do planeta. Entre elas estão as glicoproteínas anticongelantes, que impedem a formação de cristais de gelo no sangue e nos tecidos. Além disso, a ausência de bexiga natatória estrutura responsável pelo controle de flutuação em muitos peixes — levou ao desenvolvimento de estratégias alternativas de movimentação e profundidade.
Adaptação além do “anticongelamento”
Apesar desses mecanismos já conhecidos, uma nova pesquisa amplia a compreensão sobre o sucesso evolutivo do grupo. A pesquisadora Mayara P. Neves, do Departamento de Zoologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR), em Curitiba (PR), em parceria com cientistas das universidades de Rice, Oklahoma e do estado de Ohio (EUA), investigou como a anatomia do crânio desses peixes também pode ter sido determinante para sua adaptação.
“O que nos motivou a olhar especificamente para o crânio foi a percepção de que a diversidade de formas cranianas nesses peixes é enorme, e que essa diversidade está diretamente ligada ao que eles comem e onde vivem. O crânio é a ferramenta de captura de alimento desses animais”, diz a cientista.
O estudo foi publicado no periódico científico Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, em outubro do ano passado.
Modularidade e evolução do crânio
Para entender essa diversidade, os pesquisadores utilizaram o conceito de modularidade, que descreve como diferentes partes de uma estrutura biológica podem evoluir de forma relativamente independente.
“Imagine o crânio como um conjunto de LEGO: algumas peças estão muito coladas umas às outras e, por isso, quando uma muda, as demais tendem a mudar juntas. Isso é a integração. Outras são mais independentes e conseguem se modificar sem arrastar as demais. Isso é a modularidade”, explica Neves.
O fenômeno também pode ser observado em humanos. O crânio, por exemplo, é dividido em módulos como o neurocrânio e o complexo facial. Ao longo da evolução humana, essas regiões mudaram em ritmos diferentes, permitindo adaptações como o aumento do cérebro e a redução progressiva da face.
Segundo a pesquisadora, estruturas mais modulares tendem a apresentar maior flexibilidade evolutiva, o que facilita respostas independentes às pressões ambientais.
22 milhões de anos de mudanças evolutivas
Para reconstruir a história evolutiva dos Notothenioidei, a equipe analisou o crânio de 172 espécies atuais. Utilizando microtomografia computadorizada, os cientistas criaram modelos tridimensionais detalhados sem danificar os espécimes.
Em seguida, os formatos foram comparados matematicamente e inseridos em uma árvore evolutiva, permitindo estimar mudanças anatômicas ao longo dos últimos 22 milhões de anos.
Os resultados indicam que diferentes partes do crânio evoluíram de forma relativamente independente, reforçando o papel da modularidade na adaptação do grupo às condições extremas do Oceano Antártico.
Mudanças climáticas e aceleração evolutiva
A pesquisa também identificou períodos de aceleração evolutiva associados a mudanças climáticas globais.
Há cerca de 23 milhões de anos, a formação da Corrente Circumpolar Antártica isolou o continente e alterou profundamente o ecossistema. Mais tarde, durante o Ótimo Climático do Mioceno, há aproximadamente 15 milhões de anos, o grupo apresentou novas taxas elevadas de evolução craniana.
“Foi quando detectamos as taxas de evolução do crânio mais aceleradas dentro do grupo”, afirma a pesquisadora.
Segundo Neves, esse processo foi acompanhado por extinções de espécies menos adaptadas, enquanto os Notothenioidei ocuparam nichos ecológicos disponíveis.
O formato mais alongado do crânio, por exemplo, estaria associado à alimentação em águas profundas, favorecendo a captura de presas em ambientes de baixa luz.
O que ainda falta entender
Apesar dos avanços, os cientistas destacam que ainda não está claro como os mecanismos genéticos e de desenvolvimento produzem essa modularidade.
Também permanece em aberto como o ambiente influencia diretamente esse processo e se o grupo terá capacidade de adaptação frente às mudanças climáticas atuais.
Peixes da Antártica como laboratório natural da evolução
Para os pesquisadores, compreender esse grupo vai além da curiosidade científica. Os Notothenioidei representam a maior parte da biomassa de peixes do Oceano Antártico e podem oferecer pistas importantes sobre adaptação biológica em ambientes extremos.
“Estudar esse grupo é como ter um laboratório natural de evolução”, argumenta a cientista.
Além disso, os pesquisadores alertam que, embora esses peixes tenham se adaptado a períodos de glaciações no passado, hoje enfrentam o desafio oposto: o aquecimento do Oceano Antártico.
“Nossa pesquisa mostra que a modularidade craniana confere flexibilidade evolutiva. Mas a velocidade das mudanças climáticas atuais é de magnitude maior do que as mudanças geológicas do passado. Entender os mecanismos que permitiram a esses peixes prosperar é também uma forma de avaliar suas chances, e as de tantos outros organismos, diante do futuro que estamos construindo”, conclui Neves.
