Passarinho, que som é esse?

Por Reinaldo José Lopes
O mandarim, principal modelo do estudo do aprendizado do canto das aves (Crédito: Creative Commons)
O mandarim, principal modelo do estudo do aprendizado do canto das aves (Crédito: Creative Commons)

Alguns brasileiros participaram recentemente de um esforço de pesquisa monumental: a maior árvore genealógica já feita das aves do planeta, como você pode ler em reportagem recente que fiz para esta Folha. Um dos pesquisadores que participaram da pesquisa, Claudio Mello, da Universidade de Saúde e Ciência do Oregon, respondeu a uma série de perguntas que fiz sobre a pesquisa. Pra variar, não coube no papel (nunca cabe nada, ó céus, ó vida), mas você, dileto leitor do blog, pode conferir a íntegra da conversa abaixo. Lá vai!

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Professor, vocês mostraram que alguns dos mesmos genes que controlam a fala humana também são ativados no cérebro de aves que têm aprendizado vocal em seu canto. Minha dúvida é se existe também um padrão semelhante de evolução das áreas do DNA, ou seja, se ao longo do tempo houve mutações parecidas em genes humanos e de aves ligados à fala e ao canto.

Essa é uma boa pergunta que foi alvo de alguma análises que ainda não foram completadas. O fato de a expressão gênica [a ativação de genes] ser semelhante entre as aves com aprendizado vocal e humanos indica que as regiões regulatórias desses
genes devem também ser convergentes, pois são essas regiões as que determinam os padrões de expressão gênica. Quanto às regiões que codificam proteínas, esses genes parecem ser bem conservados [ou seja, sofreram poucas mutações], mas é preciso uma análise mais específica para ver como eles evoluíram.

Num estudo separado ainda não publicado, a abordagem foi diferente, primeiro se tentou identificar genes que possuem taxas altas de mutação exatamente nos grupos de aves que têm aprendizado vocal, e vários genes puderam ser identificados, mas os padrões de expressão deles ainda não foram determinados. Como sempre, mais e mais perguntas sao geradas quando se tem dados de boa qualidade e importância.

Apesar das semelhanças, a fala humana é muitíssimo mais complexa que qualquer canto de ave. Será que é mesmo válido traçar analogias entre as duas ou usar o canto como modelo para entender a origem da fala?

Com certeza o canto das aves nao tem a mesma complexidade da fala e linguagem humanas, e nao há nenhuma intenção de dizer que estudando as aves vamos entender todos os aspectos da linguagem. O importante é entender a analogia e que ambos são aprendidos, ou seja, não são vocalizações inatas, mas requerem que o animal ouça os adultos e modifique as suas próprias vocalizações para conseguir imitar o que eles ouviram.

Essa capacidade é um processo ativo de aprendizado que requer bastante esforço dos filhotes e requer circuitos complexos, que incluem áreas corticais e dos gânglios da base, tanto em humanos quanto nas aves com aprendizado vocal. É bem diferente dos animais que têm vocalizações inatas e nao possuem uma circuitaria no córtex e nos gânglios da base. Para esses bastam circuitos mais primitivos no tronco cerebral (aqui se inclui a grande maioria dos animais, tipo cachorro, gato, macaco, inclusive as aves que não tem aprendizado vocal, como galinha, pombo, coruja, aves de rapina etc.).

Um dos principais achados nossos é que vários dos mesmos genes têm expressão semelhante nas áreas corticais e dos gânglios da base relacionados à fala e ao canto em humanos e na aves com aprendizado vocal. E vários desses genes são relacionados a formação de conexões neuronais, o que sugere que há semelhanças na forma como várias partes da circuitaria de controle vocal são formadas nesses diferentes organismos.

Essa convergência molecular, além da anatômica, sugere que podemos estar identificando elementos que são requisitos básicos para a evolução da capacidade de aprendizado vocal, que não explica tudo sobre linguagem, mas constitui a base da aquisição da fala.

Qual será o segredo da "fala" do papagaio? (Crédito: Divulgação)
Qual será o segredo da “fala” do papagaio? (Crédito: Divulgação)

E quanto aos papagaios? Haveria algo extra no caso deles que lhes permite imitar a fala do homem?

O grupo dos papagaios também está incluído nesse estudo, mas o representante foi o periquito australiano. Até onde sabemos, todos os papagaios também têm núcleos de aprendizado vocal, com as mesmas especializações moleculares que já citei. Por outro lado, uma questão não abordada é que os papagaios propriamente ditos também têm capacidade de imitar a fala humana, mas as bases para essa capacidade ainda não são entendidas. Os nossos estudos no Brasil, com o Amazona aestiva [papagaio amazônico], são mais focados nessa questão, mas honestamente ainda nao dá pra dizer se há algo no genoma deles que confere essa capacidade. Posso dizer no entanto que eles têm núcleos semelhantes aos pássaros canoros, mas de tamanho bem maior, o que poderia dar uma maior flexibilidade e capacidade de aprendizado aos papagaios. Ainda é cedo pra dar uma resposta definitiva…

E, falando nisso, como está o projeto de “ler” o genoma desse papagaio e de outras espécies brasileiras, como o sabiá-laranjeira?

Os projetos ainda estão em andamento.

Na lista dos genomas já sequenciados vi apenas, entre as espécies que são típicas do Brasil, a seriema e o macuco. Alguma outra?

Pode adicionar também o pavãozinho-do-pará. Vale também lembrar que várias das espécies incluídas, mesmo que não necessariamente presentes ou originárias do Brasil, são exemplos de vários grupos que são altamente representativos da nossa avifauna, incluindo pássaros canoros, psitacídeos como periquitos e papagaios, beija-flores e suboscinos (o grupo do bem-te-vi, joão-de-barro etc.). A inclusão desses grupos vai ajudar em inúmeros estudos de relevância para se entender melhor a evolução e ecologia da nossa avifauna.

Achei surpreendente a conclusão, a partir do genoma, de que o ancestral mais antigo das aves terrestres provavelmente era um predador de topo de cadeia. A seriema foi importante para essa conclusão?

Sim, foi muito importante, especialmente por ela ainda ser um grande predador e por essas relações filogenéticas basais. De posso desses dados e das relações filogenéticas podemos então pensar sobre como os traços fenotípicos evoluíram, por exemplo a predação de topo de cadeia. A possibilidade de estabelecer relações de parentesco com dados genômicos muda muito a forma de se fazer filogenia; os grupamentos não são mais feitos simplesmente pelas semelhanças morfológicas, comportamentais etc., mas sim pela evidência do DNA. Dessa forma, percebe-se que várias semelhanças fenotípicas são provavelmente resultado de convergências, e não de uma origem comum.

Seriemas. Medo. (Crédito: Creative Commons)
Seriemas. Medo. (Crédito: Creative Commons)

E quais as grandes surpresas dessa nova árvore genealógica?

Do meu ponto de vista, é a proximidade dos pássaros canoros e dos psitaciformes (papagaios e periquitos), sugerindo fortemente que o aprendizado vocal nesses grupos teve uma origem comum. Dentro dessa interpretação, grupos intermediários, incluindo os suboscinos, nossos bem-te-vi e joão-de-barro, por exemplo, teriam então perdido a capacidade de aprendizado vocal.

Essa é uma interpretação nova e bem surpreendente, bem diferente do que vínhamos supondo há muito tempo, e torna esse grupo algo de grande interesse para futuros estudos — por exemplo, por que eles teriam perdido essa capacidade, há alguma vantagem ou desvantagem evolutiva?

Por outro lado, os resultados solidificam ainda mais a noção de que o aprendizado vocal nos beija-flores evoluiu completamente independente dos pássaros canoros e papagaios, e então possíveis convergências se tornam ainda mais importantes para compreender as bases do aprendizado vocal.

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