O que um musaranho e um lagarto podem ter em comum? Musaranhos pertencem à família Soricidae, da ordem Soricomorpha, que inclui mamíferos de pequeno porte e de hábitos insetívoros. Muitos atingem cerca de 10 cm (alguns não ultrapassam 2,5 cm) de comprimento e pesam cerca 15 gramas. Apesar do pequeno porte são capazes de atacar, matar e devorar animais que têm o dobro do seu tamanho. Comem o equivalente ao seu peso de três em três horas. Algumas espécies praticamente não dormem para não deixar de se alimentar. Por causa do metabolismo acelerado, muito tempo sem comida pode significar a morte. Seu coração bate 1200 vezes por minuto, quase doze vezes mais rápido que o do ser humano.

E lagartos? Os lagartos ou sáurios pertencem a uma sub-ordem de répteis escamados. Se diferenciam das serpentes por apresentarem quatro patas, pálpebras nos olhos, e ouvidos externos. Atingem desde alguns centímetros até 3 metros, como o dragão-de-komodo. São geralmente carnívoros, alimentando-se de insetos ou pequenos mamíferos, mas também existem lagartos omnívoros ou herbívoros, como as iguanas. Alguns tipos de lagarto são capazes de regenerar partes do seu corpo, mais usualmente a cauda, mas em alguns casos mesmo patas perdidas. Enquanto a maioria das espécies põe ovos, outras são vivíperas ou ovovivíperas.

Qual a relação filogenética entre um mamífero e um réptil? Razoavelmente distante – cerca de 310 milhões de anos (ver aqui, referência fornecida pelo Prof. Cesar L. Schultz, do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul). Porém, biólogos descobriram que uma espécie musaranho, Blarina brevicauda, possui um veneno salivar estruturalmente muito semelhante ao veneno salivar de uma espécie de lagarto, Helodermata horridum. Pesquisadores da Harvard University demonstraram que tais venenos surgiram ao longo da evolução a partir de enzimas digestivas dos dois animais. E indicam que a evolução destas proteínas pode ter ocorrido em outras espécies de animais, ainda não descobertos.

Mudanças similares nas proteínas de ocorrência independente nos dois animais são surpreendentes, e levaram à formação de toxinas com a mesma função, processo designado como evolução convergente (quando as mesmas características fenotípicas, com mesma função, surgem em organismos vivos pertencentes a ramos filogenéticos não relacionados. Exemplo: nadadeiras em golfinhos (mamíferos), ictiossauros, peixes e pinguins – ver abaixo). O trabalho apresenta implicações extremamente importantes para indicar como surgem novas funções protéicas ao longo do processo evolutivo, observando-se relações entre proteínas muito similares e que exercem diferentes funções (digestiva e como veneno, para a captura de presas). Os autores consideram que o veneno salivar (denominado venoma) dos dois animais resulta de uma hiperativação da enzima digestiva original, com uma amplificação de seus efeitos, que passaram de anticoagulantes para efeitos de paralisia e morte de suas presas.

Evolução convergente: hidrodinâmica desenvolvida independentemente: (a) golfinho nariz de garrafa, Tursiops truncatus; (b) Ichtyossaurus; (c) marlim azul, Makaira nigricans, e; (d) pinguim de Galápagos, Spheniscus mendiculos. Fonte: Dawkins, R. – A escalada do monte improvável, Companhia das Letras, 2000, p. 31.

Os autores observaram que as mudanças estruturais nas proteínas ocorreram justamente em seu sítio receptor, responsável por sua atividade catalítica (de aceleração de reações), que promove a lise (quebra) de outras proteínas. No caso da proteína tóxica, o sítio ativo se tornou mais flexível e carregado positivamente, aumentando o direcionamento do substrato para o sítio catalítico da enzima. Mudanças estruturais muito semelhantes foram encontradas nas proteínas digestivas do musaranho e do lagarto, fazendo com que ambos desenvolvessem proteínas tóxicas para a caça de suas presas.

O artigo de Yael T. Aminetzach, John R. Srouji, Chung Yin Kong e Hopi E. Hoekstra, “Convergent Evolution of Novel Protein Function in Shrew and Lizard Venom”, está no prelo on-line na revista Current Biology (aqui).

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