inicialmente pensado para ser intimamente relacionado com caranguejos, lagostas e outros crustáceos, em 1881 o biólogo evolucionista E. Ray Lankester colocou-os solidamente em um grupo mais semelhante a aranhas e escorpiões. Desde então, acredita-se que os caranguejos-ferradura sejam ancestrais dos aracnídeos, mas os dados da sequência molecular sempre foram escassos o suficiente para lançar dúvidas.

a Universidade de Wisconsin-Madison biólogos evolucionistas Jesús Ballesteros e Prashant Sharma esperança, então, que seu recente estudo publicado no journal Sistemática, Biologia ajuda firmemente planta antiga caranguejos-ferradura dentro do aracnídeo árvore de família.

analisando troves de dados genéticos e considerando um vasto número de maneiras possíveis de examiná-lo, os cientistas agora têm um alto grau de confiança de que os caranguejos ferradura realmente pertencem dentro dos aracnídeos.

“mostrando que os caranguejos são parte do aracnídeo radiação, em vez de uma linhagem intimamente relacionadas, mas independentes dos aracnídeos, todas as hipóteses anteriores sobre a evolução dos aracnídeos precisa ser revisto”, diz Ballesteros, um pesquisador de pós-doutorado em Sharma laboratório. “É uma grande mudança na nossa compreensão da evolução dos artrópodes.os artrópodes são frequentemente considerados os animais mais bem sucedidos do planeta, uma vez que ocupam terra, água e céu e incluem mais de um milhão de espécies. Este agrupamento inclui insectos, crustáceos e aracnídeos.caranguejos-ferradura têm sido um desafio para classificar dentro dos artrópodes porque a análise do genoma dos animais tem repetidamente mostrado que eles estão relacionados com aracnídeos como aranhas, escorpiões, ácaros, carraças e criaturas menos conhecidas como os vinagre. No entanto, “os cientistas assumiram que era um erro, que havia um problema com os dados”, diz Ballesteros.além disso, os caranguejos-ferradura possuem uma mistura de características físicas observadas entre uma variedade de artrópodes. São os únicos animais marinhos conhecidos a respirar com guelras de livros, que se assemelham aos pulmões do livro que as aranhas e escorpiões usam para sobreviver em terra.apenas quatro espécies de caranguejos-ferradura estão vivas hoje, mas o grupo apareceu pela primeira vez no registo fóssil há cerca de 450 milhões de anos, juntamente com linhagens misteriosas e extintas como escorpiões marinhos. Estes fósseis vivos sobreviveram a grandes eventos de extinção em massa e hoje o seu sangue é usado pela indústria biomédica para testar a contaminação bacteriana.

idade é apenas um dos problemas inerentes ao rastreamento de sua evolução, diz Ballesteros e Sharma, uma vez que pesquisar de volta através do tempo para encontrar um ancestral comum não é fácil de realizar. E evidências do registro fóssil e da genética indicam que a evolução ocorreu rapidamente entre esses grupos de animais, convolutando suas relações entre si.

“Um dos aspectos mais desafiadores da construção da árvore da vida é diferenciar velhas radiações, essas antigas explosões de especiação”, diz Sharma, um professor de biologia Integrativa. “É difícil resolver sem grandes quantidades de dados genéticos.”

mesmo assim, comparações genéticas tornam-se complicadas ao olhar para as histórias de genes que podem unir ou separar espécies. Algumas mudanças genéticas podem ser enganadoras, sugerindo relações onde nenhuma existe ou descartando conexões que existem. Isto é devido a fenômenos como triagem de linhagem incompleta ou transferência lateral de genes, pelo qual sorteios de genes não são feitos de forma limpa através da evolução das espécies.

Ballesteros testado as complicadas relações entre a mais complicada de genes por comparação completa de genomas de três dos quatro seres caranguejo ferradura espécies contra as sequências do genoma de 50 outras espécies de artrópodes, incluindo água pulgas, centopéias e harvestmen.usando um conjunto complexo de matrizes, tendo o cuidado de não introduzir preconceitos em sua análise, ele meticulosamente provocou os dados separados. Ainda assim, não importa de que forma Ballesteros conduziu a sua análise, ele encontrou caranguejos de ferradura aninhados dentro da árvore genealógica dos aracnídeos.ele diz que sua abordagem serve como uma advertência para outros biólogos evolucionistas que podem estar inclinados a escolher os dados que parecem mais confiáveis, ou para lançar dados que não parecem se encaixar. Pesquisadores poderiam, por exemplo,” forçar ” seus dados para colocar caranguejos ferradura entre crustáceos, diz Sharma, mas não seria preciso. A equipe de pesquisa tentou isso e encontrou centenas de genes suportando árvores incorretas.Ballesteros encoraja outros a submeter seus dados evolutivos a este tipo de metodologia rigorosa, porque ” a evolução é complicada.”

Por que os caranguejos ferraduros são habitantes da água, enquanto outras terras colonizadas aracnídeos permanecem em aberto. Estes animais pertencem a um grupo chamado Chelicerata, que também inclui aranhas do mar. Aranhas marinhas são artrópodes marinhos como caranguejos ferradura, mas não são aracnídeos.

“O que o estudo conclui é que a conquista da terra pelos aracnídeos é mais complexa do que um único evento de tradição”, diz Ballesteros.é possível que o ancestral comum dos aracnídeos tenha evoluído na água e apenas grupos como aranhas e escorpiões conseguiram aterrar. Ou, um ancestral comum pode ter evoluído em terra e, em seguida, caranguejos ferradura recolonizou o mar.

“A grande questão que procuramos é a história da terrestrialização”, diz Sharma.para Ballesteros, que agora está estudando a evolução da cegueira em aranhas que vivem em cavernas profundas em Israel, suas motivações chegam ao coração da própria natureza humana.”posso olhar com curiosidade infantil e perguntar:’ como toda essa diversidade veio a ser?'”diz ele. “É incrível o que existe, e eu nunca pensei que teria o privilégio de ser capaz de fazer isso.”

O estudo foi financiado pela Bolsa de pós-doutorado de M. Guyer e apoiado pela National Science Foundation grant IOS-1552610.