Durante centenas de milhões de anos antes do surgimento dos dinossauros e muito antes que os vertebrados venturem-se em terra, os milípedes já estavam prosperando na superfície da Terra.
Esses humildes decompositores desempenharam um papel fundamental em alguns dos primeiros ecossistemas terrestres do planeta. No entanto, apesar de sua história notável, questões importantes sobre sua evolução permaneciam sem resposta.
Agora, uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Virginia Tech preencheu uma das últimas lacunas na árvore genealógica dos milípedes, lançando nova luz sobre as antigas criaturas que ajudaram a preparar a Terra para a vida em terra firme.
O estudo, publicado na Current Biology, apresenta a primeira história evolutiva completa de todas as ordens de milípedes vivos. Ao combinar dados de DNA de espécies modernas com evidências físicas preservadas em fósseis, os pesquisadores rastrearam as origens dos milípedes de volta a quase 460 milhões de anos, sugerindo que existiram muito antes dos mais antigos fósseis de milípedes já descobertos.
“Os milípedes chegaram à terra firme mais de 80 milhões de anos antes dos vertebrados”, disse Paul Marek, o principal investigador do estudo e professor associado do Departamento de Entomologia da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida. “Eles realmente prepararam o terreno para a vida posterior em terra, incluindo humanos e vertebrados.”
Resolvendo um Mistério Antigo dos Milípedes
Há mais de 100 anos, os cientistas reconheceram a existência de dois grupos raros de milípedes, Siphoniulida e Siphonocryptida. No entanto, devido à indisponibilidade de espécimes frescos para análise de DNA, os pesquisadores não conseguiram determinar exatamente onde esses grupos se encaixavam na árvore genealógica dos milípedes.
Um grupo consiste em milípedes com menos de um centímetro de comprimento que passam suas vidas debaixo da terra. O outro sobrevive em apenas um punhado de locais conhecidos.
“Esses últimos eram como nossas baleias brancas,” disse Marek.
Para encontrá-los, os pesquisadores viajaram para Los Tuxtlas, no México, e as Ilhas Canárias, na Espanha. Lá, coletaram Siphoniulus neotropicus e Hirudicryptus canariensis, duas espécies cujos DNAs nunca haviam sido incluídos em um estudo evolutivo.
“Levou 10 pessoas mais de uma semana apenas para encontrar este um pequeno adulto de 10 milímetros,” disse Luisa “Fernanda” Vasquez-Valverde M.S. ’21, Ph.D. ’24, a primeira autora do artigo e assistente no laboratório de Marek. “Encontrá-los no campo foi difícil porque estávamos apenas vendo este pequeno nematoide branco. Não sabíamos com certeza que era um milípede até olharmos sob o microscópio.”
A equipe sequenciou o DNA dos dois grupos e comparou centenas de genes em 82 espécies de milípedes. Eles também incorporaram evidências de 29 fósseis. Juntos, esses dados permitiram que os pesquisadores determinassem onde os grupos misteriosos se encaixavam na evolução dos milípedes e quando suas linhagens surgiram pela primeira vez.
O projeto produziu terabytes de dados genéticos e contou com os recursos de Computação Avançada da Virginia Tech para reconstruir as relações evolutivas que se estendem por centenas de milhões de anos.
Os resultados mostraram que Siphonocryptida não é uma ordem separada de milípedes, como se pensava anteriormente, mas sim pertence a uma linhagem existente. Siphoniulida, por sua vez, foi finalmente colocada ao lado de seus parentes evolutivos mais próximos.
Milípedes em uma Terra Antiga
A análise indica que os milípedes podem ter se originado há quase 460 milhões de anos, cerca de 35 milhões de anos antes dos mais antigos fósseis conhecidos de milípedes e significativamente mais cedo do que as estimativas anteriores sugeriam.
“A maior surpresa foi o quão antigas algumas dessas linhagens se mostraram,” disse Marek.
Nessa época, a Terra parecia muito diferente de hoje. De acordo com Marek, os milípedes estavam entre os primeiros pioneiros da vida em terra, ajudando a reciclar nutrientes ao se alimentarem de material orgânico em decomposição em alguns dos primeiros ecossistemas terrestres.
“Não havia vertebrados, nem árvores, folhas, plantas com flores, nem plantas com sementes,” disse Marek. “Os milípedes se alimentavam de musgos em decomposição, lodo decomposto e lamas primordiais na superfície da Terra.”
As Origens das Defesas Químicas dos Milípedes
A recém-completada árvore evolutiva também ajudou os pesquisadores a identificar quando uma das adaptações mais notáveis do grupo surgiu.
“Eles fabricaram as primeiras armas químicas,” disse Marek. “São pequenas fábricas químicas.”
O estudo sugere que essas defesas químicas surgiram há cerca de 260 milhões de anos, oferecendo as evidências mais claras até agora sobre quando os milípedes evoluíram essa capacidade.
Engenheiros de Ecossistemas Não Reconhecidos
Hoje, os milípedes permanecem entre os mais importantes detritívoros do mundo. Ao quebrar material vegetal morto, ajudam a reciclar nutrientes e apoiar ecossistemas saudáveis.
“É realmente intrigante que eles tenham uma função tão importante no ecossistema e, ainda assim, sejam tão pouco conhecidos,” disse Marek.
Apesar de mais de 14.000 espécies descritas em todo o mundo, os pesquisadores acreditam que dezenas de milhares de espécies de milípedes ainda podem estar por descobrir. Marek e seus alunos encontraram novas espécies em lugares que variam do campus da Virginia Tech em Blacksburg até Los Angeles.
Para cientistas como Vasquez-Valverde, esse senso de exploração é parte do apelo.
“Há todo esse potencial para a descoberta,” disse ela. “Isso me faz questionar o que mais vamos encontrar.”
A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e envolveu cientistas do Field Museum of Natural History, Hampden-Sydney College, Universidad de La Laguna, Escola de Ciências Plantas e Ambientais da Virginia Tech, Australian National Insect Collection, West Virginia University e Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo.
