Como a genética explica a inteligência dos papagaios, os ‘seres humanos’ do mundo dos pássaros

papagaio Direito de imagem Paulo Machado
Image caption Amostras de DNA do papagaio Moisés ajudou no sequenciamento do genoma da espécie Amazona aestiva

O papagaio-comum ou verdadeiro (Amazona aestiva) está para as outras aves assim como o ser humano está para os demais primatas: vive mais e é mais inteligente. Isso pode ser evidente a "olho nu", mas até agora não se conhecia a base genética que sustenta sua inteligência, longevidade e capacidade de imitar sons e voz.

Não mais. Um consórcio de pesquisadores de 11 instituições brasileiras e norte-americanas sequenciou o genoma da espécie e descobriu novos genes e interações entre outros, responsáveis por essas características.

O sequenciamento foi resultado de um projeto chamado Sisbio-Aves, financiado desde 2012 pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

"Ele surgiu para ajudar a caracterizar a biodiversidade da avifauna do país", diz o pesquisador brasileiro Claudio Mello, do Departamento de Neurociência Comportamental da Universidade de Saúde e Ciência de Oregon, nos Estados Unidos. "A ideia era sequenciar os genomas de várias aves do Brasil, com o intuito de desvendar o genoma delas e tentar ajudar a explicar suas características."

Segundo a pesquisadora Patrícia Schneider, da Universidade Federal do Pará (UFPA), que também participou do trabalho, o foco do Sisbio-Aves é em espécies que ajudem a responder questões centrais sobre filogenia, evolução, genética de populações, neurociência e comportamento. "O sequenciamento é um passo inicial para que essas perguntas sejam respondidas", explica.

Outro integrante do consórcio, o geneticista Fabrício Santos, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), cita mais um objetivo do sequenciamento do DNA do papagaio-comum. "Queríamos ter o mapa dos genes dessa espécie e identificar diferenças na evolução deles, que possam nos dar dicas de como funciona o cérebro (incluindo o humano) e também aqueles genes possivelmente associados à longevidade."

Superando os primatas

Assim como a maioria dos vertebrados, o Amazona aestiva tem cerca de 25 mil genes. Em alguns aspectos cognitivos essa espécie supera até mesmo primatas - com exceção do ser humano. "O exemplo talvez mais marcante é o que se chama de 'object permanence', ou permanência do objeto, que é a capacidade do animal saber que algo apresentado a ele anteriormente está ainda presente, mesmo que escondido", diz Mello.

Direito de imagem Glaucia Seixas
Image caption A expectativa de vida do Amazona aestiva, por exemplo, é 2,5 a 3 vezes maior do que deveria ser. A grosso modo, isto equivaleria a um ser humano viver 150-200 anos

"É o jogo em que se coloca alguma coisa debaixo de uma caixa, por exemplo, e o animal sabe onde ela está escondida. Papagaios conseguem resolver esse problema, mas outros animais, inclusive macacos, têm mais dificuldade assim que perdem o objeto de vista."

Para esse trabalho, o espécime que forneceu amostras de DNA foi um papagaio chamado Moisés, nascido no início dos anos 2000. Ele pertencia a um biólogo e hoje vive na casa de uma veterinária, na cidade de Pitangui (MG), a 127 quilômetros de Belo Horizonte.

"Comparando a genomas de outros papagaios e de aves diversas, além do humano, conseguimos identificar genes com diferenças marcantes e que indicam funções importantes na longevidade e nos processos cognitivos, relacionados à aprendizagem vocal da espécie sequenciada", diz Santos.

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Image caption Pesquisador Fabrício dos Santos (esquerda) participou do projeto Sisbio-Aves, que ajudou a explicar a inteligência dos papagaios

De acordo com Patrícia, o sequenciamento identificou cerca de 4.000 genes e mostrou as similaridades do Amazona aestiva com outras aves, mas também o que ele tem de diferente. "Essa busca culminou na identificação de modificações no genoma, ou seja, mutações em certos genes e também a identificação de outros exclusivos de papagaios que dão suporte à ideia de que a capacidade cognitiva e a longevidade são atributos únicos deste grupo de animais, pois eles estão ausentes em outras espécies", explica.

"Estudos mais detalhados deles, principalmente relacionados a funções cognitivas, podem elucidar questões importantes, pois observamos muitos paralelos entre humanos e esses pássaros."

Mello dá mais detalhes das descobertas, classificando-as em três principais achados. "Descobrimos alguns genes parálogos (gene duplicado numa determinada espécie ou grupo), que parecem ser específicos dos papagaios", conta. "Um deles é o chamado PLXNC1, que está envolvido na formação de conexões neurais, ou seja, como uma área do cérebro se liga a outras para formar circuitos neurais."

De acordo com o pesquisador, já se sabia que esse gene tem uma regulação diferenciada na área vocal das aves e no córtex laríngeo em humano. Ou seja, parece estar envolvido em regular circuitos da fala nas pessoas e do canto nos pássaros. "O fato de ele estar duplicado parcialmente no Amazona aestiva nos indica haver uma regulação aumentada, o que pode explicar a maior capacidade vocal deles", diz Mello. "Também descobrimos outras duplicações que levaram a genes novos somente em papagaios, mas as funções desses ainda não estão claras."

Uma segunda descoberta se refere à longevidade. Papagaios e algumas outras aves vivem bem mais do que seria esperado pelo seu peso corporal. A expectativa de vida do Amazona aestiva, por exemplo, é 2,5 a 3 vezes maior do que deveria ser. A grosso modo, isto equivaleria a um ser humano viver 150-200 anos.

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Image caption Papagaio comum ou verdadeiro (Amazona aestiva) têm modificações em genes que controlam envelhecimento e multiplicação celular, na comparação com outras aves

"Descobrimos que ele e algumas outras aves longevas, em comparação com as que vivem menos, têm modificações em vários genes que controlam processos como envelhecimento e proliferação celular, reparo de danos ao DNA, tumorigênese (origem de tumores), mecanismos de proteção ao estresse oxidativo e resposta imune, por exemplo", diz Mello. "Isso sugere que a espécie sequenciada se utiliza de várias vias para ter uma maior longevidade."

A terceira descoberta trata de modificações em regiões regulatórias de vários genes que controlam o crescimento do cérebro e capacidades cognitivas. Elas são semelhantes às que ocorreram no ser humano e que distinguem o homem de outros primatas, que têm um cérebro menor e menos capacidade cognitivas.

"Isso mostra que alguns mecanismos que levaram a um maior crescimento do cérebro e inteligência em humanos também devem ter atuado para fazer o mesmo nos papagaios", explica Mello. "Consideramos eles como as aves mais inteligentes, e nesse sentido são como os humanos em relação aos outros primatas."

Ainda de acordo com o pesquisador da Universidade de Oregon, vários desses genes, quando modificados drasticamente, levam a distúrbios do desenvolvimento cerebral e cognição em humanos, a exemplo de autismo e esquizofrenia.

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