Tetra mexicana

O tetra mexicano (Astyanax mexicanus), também conhecido como peixe cego das cavernas, characin cego da caverna, e tetra cego da caverna, é um peixe de água doce da família Characidae da ordem Characiformes. A espécie típica de seu gênero é nativa do reino Neártico, originando-se no baixo Rio Grande e nos rios Neueces e Pecos no Texas, bem como nas partes central e oriental do México.

Crescendo até um comprimento total máximo de 12 cm (4,7 in), o tetra mexicano tem a forma típica de caracino, com escala prateada e normal. Sua forma de caverna cega, no entanto, é notável por não ter olhos ou pigmento; tem uma cor branco-rosada em seu corpo (semelhante a um albino).

Este peixe, especialmente a variante cega, é razoavelmente popular entre os aquaristas.

A. mexicanus é uma espécie pacífica que passa a maior parte do tempo em águas de nível médio acima dos fundos rochosos e arenosos de piscinas e remansos de riachos e rios de seu ambiente nativo. Vindo de um clima subtropical, prefere água com pH de 6,5 a 8, dureza de até 30 dGH e faixa de temperatura de 20 a 25 °C (68 a 77 °F). No inverno, algumas populações migram para águas mais quentes. Sua dieta natural consiste em crustáceos, insetos e anelídeos, embora em cativeiro seja onívoro.

O tetra mexicano tem sido tratado como uma subespécie de A. fasciatus, mas isso não é amplamente aceito. Além disso, a forma de caverna cega hipógea é às vezes reconhecida como uma espécie separada, A. jordani, mas isso contradiz diretamente a evidência filogenética.

Forma de caverna cega

Forma de peixe de caverna cega

A. mexicanus é famoso por sua forma de caverna cega, que é conhecida por nomes como tetra cego da caverna, tetra cego (levando a uma fácil confusão com o brasileiro Stygichthys typhlops), caracídeo cego das cavernas e peixe cego das cavernas. Dependendo da população exata, as formas cavernícolas podem ter visão degenerada ou perda total da visão e até mesmo dos olhos, devido à regulação negativa da proteína αA-cristalina e consequente morte das células do cristalino. Os peixes das grutas de Pachón perderam completamente a visão, enquanto os peixes da gruta de Micos têm apenas uma visão limitada. Peixes de caverna e peixes de superfície são capazes de produzir descendentes férteis.

Estes peixes conseguem, no entanto, orientar-se através das suas linhas laterais, altamente sensíveis à flutuação da pressão da água. A cegueira em A. mexicanus induz uma interrupção do padrão neuromasto inicial, o que causa ainda mais assimetrias na estrutura óssea craniana. Uma dessas assimetrias é uma curva na região dorsal do crânio, que supostamente aumenta o fluxo de água para o lado oposto da face, melhorando funcionalmente a entrada sensorial e o mapeamento espacial nas águas escuras das cavernas. Os cientistas sugerem que a mutação do gene cistationina beta sintase-a restringe o fluxo sanguíneo para os olhos dos peixes das cavernas durante um estágio crítico de crescimento, de modo que os olhos são cobertos pela pele.

Atualmente, cerca de 30 populações de cavernas são conhecidas, dispersas em três áreas geograficamente distintas em uma região cárstica de San Luis Potosí e no extremo sul de Tamaulipas, nordeste do México. Entre as várias populações de cavernas, há pelo menos três com apenas formas de caverna completas (cegas e sem pigmento), pelo menos onze com cavernas, "normais" e formas intermediárias, e pelo menos uma com caverna e formas "normais" formas, mas sem intermediários. Estudos sugerem que pelo menos duas linhagens genéticas distintas ocorrem entre as populações cegas, e a distribuição atual das populações surgiu por pelo menos cinco invasões independentes. Além disso, as populações de cavernas têm uma origem muito recente (< 20.000 anos), na qual a cegueira ou a visão reduzida evoluíram de forma convergente depois que os ancestrais da superfície povoaram várias cavernas independentemente e em momentos diferentes. Esta origem recente sugere que as alterações fenotípicas nas populações de peixes cavernícolas, nomeadamente a degeneração ocular, surgiram como resultado da elevada fixação de variantes genéticas presentes nas populações de peixes de superfície num curto período de tempo.

As formas com e sem olhos de A. mexicanus, sendo membros da mesma espécie, estão intimamente relacionados e podem cruzar, tornando esta espécie um excelente organismo modelo para examinar a evolução convergente e paralela, a evolução regressiva em animais das cavernas e a base genética de características regressivas. Isso, combinado com a facilidade de manter a espécie em cativeiro, tornou-o o peixe cavernícola mais estudado e provavelmente também o organismo cavernícola mais estudado em geral.

A forma de caverna cega e incolor de A. mexicanus às vezes é reconhecido como uma espécie separada, A. jordani, mas isso deixa o restante A. mexicanus como espécie parafilética e A. jordani como polifilético. A Caverna Cueva Chica na parte sul do sistema Sierra del Abra é a localidade tipo para A. jordani. Outras populações cegas também foram inicialmente reconhecidas como espécies separadas, incluindo antrobius descrito em 1946 da Caverna Pachón e hubbsi descrito em 1947 da Caverna Los Sabinos (ambos posteriormente fundidos em jordani/mexicanus). A população de cavernas mais divergente é a de Los Sabinos.

Outra população de Astyanax adaptada às cavernas, variando de cegos e despigmentados a indivíduos com características intermediárias, é conhecida na Caverna Granadas, parte da drenagem do rio Balsas em Guerrero, sul do México, mas faz parte de A. aeneus (às vezes incluída em A. mexicanus).

Pesquisa de evolução

As formas de superfície e caverna do tetra mexicano provaram ser objetos poderosos para os cientistas que estudam a evolução. Quando os ancestrais da superfície das atuais populações de cavernas entraram no ambiente subterrâneo, a mudança nas condições ecológicas tornou seu fenótipo – que incluía muitas funções biológicas dependentes da presença de luz – sujeito à seleção natural e deriva genética. Uma das mudanças mais marcantes para evoluir foi a perda dos olhos. Isso é chamado de "característica regressiva" porque os peixes de superfície que originalmente colonizaram as cavernas possuíam olhos. Além dos traços regressivos, as formas das cavernas desenvolveram "traços construtivos". Em contraste com os traços regressivos, o propósito ou benefício dos traços construtivos é geralmente aceito. A pesquisa ativa se concentra nos mecanismos que impulsionam a evolução de traços regressivos, como a perda de olhos, em A. mexicano. Estudos recentes produziram evidências de que o mecanismo pode ser seleção direta ou seleção indireta por meio de pleiotropia antagônica, em vez de deriva genética e mutação neutra, a hipótese tradicionalmente preferida para a evolução regressiva.

A forma cega do tetra mexicano é diferente da forma que habita a superfície de várias maneiras, inclusive por ter pele não pigmentada, ter um melhor sentido olfativo por ter papilas gustativas por toda a cabeça e por ser capaz de armazenar quatro vezes mais energia do que a gordura, permitindo-lhe lidar com o fornecimento irregular de alimentos de forma mais eficaz.

Darwin disse sobre peixes cegos:

No momento em que um animal tinha alcançado, depois de gerações inúteis, os recessos mais profundos, a desuso nesta visão têm mais ou menos perfeitamente obliterado seus olhos, e a seleção natural muitas vezes terá efetuado outras mudanças, como um aumento no comprimento de antenas ou palpites, como compensação para cegueira.

—Charles Darwin, Origem das Espécies (1859)

A genética moderna deixou claro que a falta de uso não implica, por si só, o desaparecimento de uma característica. Nesse contexto, há que se considerar os benefícios genéticos positivos, ou seja, que vantagens os tetras cavernícolas obtêm ao perder os olhos? Possíveis explicações incluem:

• Não desenvolver olhos permite que o indivíduo mais energia para o crescimento, mas não produção de ovos. No entanto, a espécie usa outros métodos para localizar alimentos e detectar perigo, que também consomem energia que seria conservada se tivesse olhos ou pálpebras transparentes.
• Há menos chance de danos acidentais e infecção, uma vez que o órgão anteriormente inútil e exposto é selado com um retalho de pele protetora. É desconhecido por que esta espécie não desenvolveu pele transparente ou pálpebras, como algumas espécies de répteis.
• A falta de olhos desativa o "relógio do corpo", que é controlado por períodos de luz e escuro, conservando energia. No entanto, a luz solar tem um impacto mínimo no "relógio do corpo" em cavernas.

Outra explicação provável para a perda de seus olhos é a neutralidade seletiva e deriva genética; no ambiente escuro da caverna, os olhos não são nem vantajosos nem desvantajosos e, portanto, quaisquer fatores genéticos que possam prejudicar os olhos (ou seu desenvolvimento) podem ocorrer sem consequências para o indivíduo ou espécie. Como não há pressão de seleção para a visão neste ambiente, qualquer número de anormalidades genéticas que dão origem ao dano ou perda de olhos podem proliferar entre a população sem nenhum efeito sobre a aptidão da população.

Entre alguns criacionistas, o tetra da caverna é visto como uma evidência 'contra' evolução. Um argumento afirma que este é um exemplo de "involução" - mostrando uma tendência evolutiva de complexidade decrescente. Mas a evolução é um processo não direcional e, embora o aumento da complexidade seja um efeito comum, não há razão para que a evolução não tenda à simplicidade se isso torna um organismo mais adequado ao seu ambiente.

A inibição da proteína HSP90 tem um efeito dramático no desenvolvimento do tetra cego.

No aquário

Os tetras cegos das cavernas vistos no comércio de aquários são todos baseados em estoque coletado na Caverna Cueva Chica, na parte sul do sistema Sierra del Abra, em 1936. Estes foram enviados para uma empresa de aquários no Texas, que logo começou a distribuí-los aos aquaristas. Desde então, eles foram criados seletivamente por suas características troglomórficas. Hoje, grandes números são criados em instalações comerciais, especialmente na Ásia.

O tetra cego das cavernas é uma espécie resistente. Sua falta de visão não impede sua capacidade de obter comida. Eles preferem iluminação suave com um substrato rochoso, como cascalho, imitando seu ambiente natural. Eles se tornam semi-agressivos à medida que envelhecem e são, por natureza, cardumes de peixes. Experimentos mostraram que manter esses peixes em aquários claros não afeta o desenvolvimento da pele que se forma sobre os olhos à medida que crescem.