As águas do Oceano Antártico estão entre os ambientes mais exigentes do planeta. Temperaturas abaixo de zero, longos períodos de escuridão e cadeias alimentares instáveis tornam a sobrevivência extremamente difícil. Ainda assim, um grupo de peixes — os nototénidos, conhecidos como peixes do gelo da Antártida — não só sobreviveram, como prosperaram.
A partir de um único ancestral há dezenas de milhões de anos, estes peixes evoluíram para dezenas de espécies. Algumas vagueiam perto da superfície, outras exploram o fundo do mar, e algumas deslocam-se em plena coluna de água. Um novo estudo liderado pela Rice University, publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, revela o segredo do seu sucesso: os peixes do gelo reorganizaram os seus crânios, desbloqueando novas estratégias de alimentação e oportunidades ecológicas.
“Modularidade pode soar abstrato, mas a ideia é simples”, explica Kory Evans, professor assistente de biosciências da Rice e autor principal do estudo. “Quando um corpo é dividido em blocos semi-independentes, ou módulos, essas partes podem evoluir separadamente. Isso dá mais liberdade evolutiva. No caso dos peixes do gelo, permitiu-lhes adaptar as estratégias de alimentação à medida que a Antártida mudava à sua volta.”
A modularidade é comum na natureza: o bico das aves evolui independentemente das asas, e os membros humanos podem variar sem alterar outras características. Mas a história dos peixes do gelo é extraordinária porque não se limitaram a reorganizar módulos existentes — adicionaram um novo.
Utilizando micro-CT scans de mais de 170 espécies de peixes, a equipa de Evans construiu mapas 3D de oito ossos do crânio da família dos nototénidos. A análise revelou que estes peixes separaram as mandíbulas em módulos superiores e inferiores, criando efetivamente uma nova “ferramenta” para o crânio.
“Isso é incomum”, afirma Mayara P. Neves, antiga investigadora pós-doutoral no laboratório de Evans e coautora do estudo. “A maioria dos animais mantém o mesmo número de módulos. Os peixes do gelo, pelo contrário, acrescentaram um.”
As consequências foram dramáticas. Com mandíbulas que não se movem em conjunto, os ossos puderam adaptar-se de forma independente. Algumas espécies desenvolveram mandíbulas fortes para esmagar presas do fundo, enquanto outras aperfeiçoaram a sucção para capturar presas rápidas em águas abertas.
“Ao desacoplar as mandíbulas, os nototénidos puderam ajustar a mecânica de sucção e de mordida sem precisar redesenhar toda a cabeça”, explica Evans.
Estas mudanças evolutivas ocorreram durante algumas das maiores perturbações ambientais do Oceano Antártico: a formação da Corrente Circumpolar Antártica, ciclos de glaciação e alternâncias entre períodos congelados e descongelados.
“Choques ambientais não testam apenas os organismos; podem redefinir quais as características que evoluem em conjunto”, acrescenta Evans. “Nos peixes do gelo, essa redefinição aconteceu dentro do crânio.”
Durante períodos de instabilidade climática, a correlação entre ossos do crânio diminuiu, permitindo que elementos-chave, como o maxilar — essencial para a sucção — evoluíssem mais rapidamente.
“A velocidade de evolução do maxilar destacou-se”, afirma Evans. “Pequenas alterações de forma podem transformar completamente a forma como o peixe captura a presa.”
Tudo começou há mais de 30 milhões de anos, quando um ancestral se deslocou do sul da América do Sul até à Antártida, trazendo consigo uma vantagem rara: proteínas anticongelantes no sangue.
“Imagine colocar todos os peixes tropicais da Florida no Alasca em dezembro. A maioria morreria. Mas este peixe tinha anticongelantes no sangue, resistiu e, sem concorrência, diversificou-se em inúmeras formas”, explica Evans.
Para os investigadores, a história dos peixes do gelo é mais do que biologia antártica — é um exemplo de como a vida se adapta às mudanças. À medida que os climas continuam a mudar, esta descoberta sublinha um ponto mais amplo: a modularidade pode ser a forma que a natureza encontrou de se preparar para o inesperado.
“Não foi apenas uma consequência da diversificação; a modularidade provavelmente possibilitou a diversificação num dos ambientes mais extremos da Terra”, conclui Evans.
