Usando DNA antigo extraído do osso do dedo do pé de um espécime de museu, biólogos de Harvard sequenciaram o genoma de uma ave extinta e incapaz de voar, chamada de pequeno arbusto moa, lançando luz sobre um canto desconhecido da história genética das aves.

Publicado na Science Advances, o trabalho é o primeiro mapa genético completo da ave do tamanho de um peru, cujos primos vivos distantes incluem o avestruz, a ema e o kiwi. É uma das nove espécies conhecidas de moa, todas extintas nos últimos 700 anos, que habitaram a Nova Zelândia antes do final dos anos 1200 e da chegada dos colonos humanos polinésios.

“Estamos levantando o véu sobre o mistério desta espécie”, disse o autor sênior Scott V. Edwards, professor do Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva e curador de ornitologia do Museu de Zoologia Comparada. “Podemos estudar as aves modernas observando-as e ao seu comportamento. Com espécies extintas, temos muito pouca informação, exceto a aparência dos seus ossos e, em alguns casos, o que comiam. O DNA fornece uma janela realmente emocionante para a história natural de espécies extintas, como o pequeno arbusto moa.”  

Bush moa era a menor espécie de moa, pesando cerca de 60 libras e distribuída em florestas de várzea nas ilhas norte e sul da Nova Zelândia. A análise genômica revelou que seus parentes vivos mais próximos não são kiwis, como foi originalmente especulado, mas sim tinamous, um grupo de aves neotropicais do qual divergiram geneticamente há cerca de 53 milhões de anos.

A pesquisa oferece novas evidências genéticas para vários aspectos da biologia sensorial do bush moa. Como muitos pássaros, eles tinham quatro tipos de fotorreceptores cônicos em suas retinas, o que lhes dava não apenas a cor, mas também a visão ultravioleta. Eles tinham um conjunto completo de receptores gustativos, incluindo amargo e umami.

Talvez a característica mais notável destas aves que não voam seja a completa ausência de elementos esqueléticos dos membros anteriores que normalmente compõem as asas das aves, escreveram os investigadores. O estudo do genoma da moa pode oferecer novas pistas sobre como e por que algumas aves evoluíram para não voar.

Os cientistas usaram sequenciamento de DNA de alto rendimento, que permite o sequenciamento rápido de fragmentos curtos de DNA. Para produzir o genoma da moa do mato, a equipa sequenciou o equivalente a 140 genomas de aves, ou cerca de 140 mil milhões de pares de bases de ADN, dos quais apenas cerca de 12% eram ADN de moa real (o resto era bacteriano).

Eles então juntaram o genoma, pegando cada fragmento de DNA e mapeando-o em sua posição correta. A montagem de espécies extintas é um trabalho árduo, que recebeu um grande impulso com tecnologias como o sequenciamento de alto rendimento. Outras espécies que foram mapeadas de forma semelhante são o pombo-passageiro, o mamute-lanoso e o nosso parente próximo, o Neandertal. Usando um genoma de emu existente como guia, os pesquisadores uniram a sequência genética do arbusto moa, encontrando sobreposições entre cada trecho genético, reconstruindo essencialmente um longo quebra-cabeça de 140 bilhões de peças.

O projeto teve origem há mais de 15 anos no laboratório do falecido Allan J. Baker. Especialista em DNA de aves antigas do Royal Ontario Museum, Baker foi o primeiro a extrair e sequenciar o DNA da ave a partir de um fóssil recuperado na Ilha Sul da Nova Zelândia.

Também envolvida no processamento e sequenciamento inicial do DNA estava Alison Cloutier, coautora do novo artigo, que anteriormente trabalhou com Baker e mais tarde se tornou pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Edwards em Harvard, que herdou os dados/pesquisa.

A reconstrução do genoma de uma ave há muito extinta preenche um novo ramo da árvore genealógica das aves, abrindo portas para o estudo da evolução das aves, ou mesmo algum dia, para possivelmente ressuscitar estas espécies através de tecnologias de extinção.

“Para mim, este trabalho trata de aprofundar a história natural desta espécie incrível”, disse Edwards.