Uma nova linha temporal para os insectos mostra que as criaturas evoluíram pela primeira vez há 479 milhões de anos – antes do que se suspeitava – e que o seu aparecimento coincidiu com as primeiras plantas terrestres da Terra.
A árvore da vida revista, também chamada filogenia, está a ajudar os cientistas a responder a algumas das questões de longa data sobre a origem destes artrópodes altamente diversos e tremendamente importantes. Mas a construção da filogenia não foi um piquenique. Os insetos são de longe o grupo de animais mais rico em espécies do planeta, e os pesquisadores envolvidos tiveram que usar vários supercomputadores para processar todos os seus dados genéticos.
Bernard Misof do Museum Koenig em Bonn, Alemanha; Xin Zhou do BGI em Shenzen, China; e Karl Kjer da Rutgers University em New Brunswick, Nova Jersey; juntamente com colegas de todo o mundo, criaram um projeto conhecido como 1KITE para fazê-lo. Os resultados do grupo aparecem na edição de 7 de Novembro do Science.
“Muito poucos programas de software poderiam sequer carregar os nossos dados sem falhar”, disse Kjer. “Os insetos são tão abundantes que, nos ecossistemas terrestres, consomem mais em termos de biomassa do que os vertebrados”
“Na verdade, os insetos são tão dominantes que é difícil imaginar qualquer tipo de vida terrestre na Terra que não tenha sido moldada por eles”, disse ele. “Estou a tentar pensar num…talvez pinguins? Eles podem não precisar de insetos na Antártica, mas acho que tudo o resto precisa.”
Os pesquisadores tiveram que coletar amostras de DNA frescas de todas as principais ordens de insetos que existem hoje. Mas a equipe 1KITE foi capaz de realizar este feito em cerca de um ano, permitindo aos pesquisadores analisar 1.478 diferentes genes codificadores de proteínas de insetos – assim como alguns genes de seus parentes artrópodes próximos – e comparar seus dados com o registro fóssil do inseto.
“Isso só funcionou porque pudemos contar com uma rede de amadores e profissionais para coletar todas as espécies filogenéticas importantes no projeto”, disse Misof.
“Os insetos fizeram quase tudo primeiro. Eles foram os primeiros a formar sociedades sociais, fazendas e cantar – quase tudo que você possa imaginar”
Karl Kjer
“O rápido advento da próxima geração de tecnologia de sequenciamento e informática também nos permitiu produzir enormes quantidades de dados sequenciais que foram informativos para a construção filogenética”, explicou Zhou. “Isto não era possível no passado, quando os genes tinham que ser amplificados e sequenciados um por um”
A nova linha do tempo revela que os insetos provavelmente se originaram durante o Período Ordoviciano Primitivo, e que seu aparecimento coincidiu com as primeiras plantas terrestres da Terra. Assim, os pesquisadores sugerem que a diversificação dos insetos desempenhou um papel significativo na formação dos primeiros ecossistemas terrestres do planeta – e vice-versa.
A equipe 1KITE também propõe que o vôo dos insetos surgiu há aproximadamente 406 milhões de anos, à medida que os ecossistemas terrestres se tornaram mais complexos. Eles dizem que a radiação das plantas floridas foi acompanhada por uma explosão de diversidade entre insetos voadores, como abelhas, vespas e borboletas.
“As asas foram a chave do sucesso dos insetos”, disse Kjer. “Eles transformaram um ambiente bidimensional em um ambiente tridimensional”.
A linha do tempo dos pesquisadores mostra que a maioria das espécies modernas de insetos teve origem há cerca de 345 milhões de anos. Entre estas espécies modernas, os piolhos parasitas só se diversificaram depois de estarem disponíveis hospedeiros de aves e mamíferos, uma descoberta que contradiz a teoria de que eles se originaram em dinossauros de penas, não pertencentes à fauna.
A variedade de baratas e cupins que vemos hoje provavelmente evoluiu na sequência da extinção em massa dos pérmicos, a única extinção em massa conhecida de insectos, que ocorreu há cerca de 252 milhões de anos.
“No entanto, a verdadeira diversidade de insectos só surgiu após a Holometabola”, disse Kjer, referindo-se à subclasse de insectos que sofrem uma metamorfose completa, incluindo borboletas e escaravelhos. “Os insetos holometabolas têm fases de vida muito distintas, com larvas que são especializadas para alimentar e se esconder e adultos que são especializados para acasalar e se dispersar, o que significa que eles podem personalizar suas formas corporais para o que eles precisam quando precisam”
“Os insetos fizeram quase tudo primeiro”, de acordo com Kjer. “Eles foram os primeiros a formar sociedades sociais, fazendas e cantar – quase tudo o que você possa imaginar”.”