Quando se pensa na evolução humana, é provável que se imagine chimpanzés explorando florestas antigas ou humanos primitivos pintando mamutes lanosos em paredes de cavernas. Mas nós, humanos, assim como ursos, lagartos, beija-flores e o tiranossauro rex, somos na verdade peixes de nadadeiras lobadas.

Pode parecer bizarro, mas a evidência está em nossos genes, anatomia e fósseis. Nós pertencemos a um grupo de animais chamados sarcopterígios terrestres, mas vastas quantidades de mudanças evolutivas obscureceram nossa aparência.

Pensamos em peixes como nadadores especialistas, mas na verdade eles evoluíram a habilidade de “andar” pelo menos cinco vezes. Algumas espécies se arrastam para frente usando nadadeiras anteriores bem desenvolvidas, enquanto outras “andam” no fundo do oceano.

Nosso ancestral sarcopterígio evoluiu pulmões e outros mecanismos de respiração aérea, membros ósseos e uma coluna vertebral mais forte antes de se aventurar em terra firme. Essas adaptações foram úteis não apenas em ambientes aquáticos, mas permitiram que nossos ancestrais explorassem a terra – foram “pré-adaptações” para a vida em terra.

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A transição da água para a terra foi um dos eventos mais significativos na evolução dos vertebrados. Pode ter começado como uma forma de escapar de predadores, mas a paisagem que nossos ancestrais descobriram já era rica em plantas como musgos, cavalinhas e samambaias, bem como artrópodes que haviam colonizado a terra milhões de anos antes.

Não estamos sozinhos

A capacidade de andar evoluiu independentemente várias vezes em peixes, tornando-se um exemplo de convergência evolutiva (características semelhantes que evoluem independentemente, como asas em morcegos e pássaros). A evolução da caminhada em peixes é rara, no entanto. Existem mais de 30.000 espécies de peixes como conhecemos hoje (não no sentido evolutivo), das quais apenas algumas podem “andar”.

Os sarcopterígios diferem de outros tipos de peixes em vários aspectos importantes. Por exemplo, nossas nadadeiras (membros) têm suportes ósseos e lobos musculares que nos permitem nos mover em terra firme.

Esta adaptação é considerada crucial para a evolução dos tetrápodes (anfíbios, mamíferos, répteis e aves) durante a nossa transição da água para a terra no período Devoniano tardio, cerca de 375 milhões de anos atrás. Muitos dos genes envolvidos na formação de membros e dedos em tetrápodes também são encontrados em sarcopterígios aquáticos como os peixes pulmonados, o que indica que essas características evoluíram em nosso ancestral comum antigo.

Não sabemos qual espécie era esse ancestral, mas provavelmente parecia semelhante ao celacanto, que tem um rico registro fóssil e é um “fóssil vivo” que hoje habita o Oceano Índico Ocidental e a Indonésia.

Peixes sarcopterígios que andam ou extintos, como o Tiktaalik, ou tão evoluídos que não os reconhecemos mais como peixes (tetrápodes).

Um exemplo de peixe vivo que anda é o peixe-lama (da família Oxudercidae). Esses peixes vivem em mangues e planícies de maré e usam suas nadadeiras peitorais para andar em terra firme. Essas nadadeiras ajudam a escapar de predadores aquáticos, procurar alimento (eles consomem material orgânico na lama) e até mesmo interagir uns com os outros em terra firme, encontrando parceiros.

Outro exemplo é o bagre andador (Clarias batrachus), que usa suas nadadeiras peitorais para viajar sobre a terra, ajudando a escapar de lagoas secas e encontrar novos habitats.

Como os genes relacionados à caminhada evoluíram pela primeira vez?

A pequena raia (Leucoraja erinacea) é um peixe cartilaginoso relacionado a raias e tubarões (em oposição a peixes ósseos, incluindo sarcopterígios). É outro peixe que “caminha” debaixo d’água em nadadeiras como pernas, imitando os movimentos de animais terrestres.

A pequena raia é de grande interesse para cientistas que pesquisam a evolução da locomoção, porque evoluiu a caminhada em nadadeiras independentemente dos sarcopterígios. No entanto, até agora, a genética por trás da caminhada da pequena raia era difícil de estudar devido à falta de dados de qualidade.

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Isso mudou recentemente quando pesquisadores de Seul e Nova York usaram tecnologia de ponta para construir uma montagem de alta qualidade do genoma do animal. Os cientistas descobriram que ele usa apenas dez músculos para caminhar em nadadeiras, enquanto os tetrápodes comumente usam 50 músculos para mover seus membros.

Uma grande questão sobre a evolução dos vertebrados é: quais genes são importantes para o desenvolvimento dos músculos que permitem a caminhada? Para descobrir, a equipe analisou quais genes estavam ativos nos nervos que controlam os músculos dos membros (nervos motores) em um rato, frango e pequena raia.

Eles descobriram padrões de expressão gênica semelhantes nos nervos motores que ajudam esses músculos a funcionar. Portanto, peixes que caminham podem ter seguido vários caminhos evolutivos diferentes, mas este estudo recente sugere um mecanismo genético comum.

Os humanos evoluíram para serem os melhores caminhantes

No final do período Triássico, cerca de 201 milhões de anos atrás, tanto os dinossauros quanto os mamíferos haviam evoluído excelentes habilidades de corrida. Os humanos aperfeiçoaram esses poderes locomotores, evoluindo numerosas adaptações que nos tornam uma das espécies de corrida mais eficientes e capazes do planeta.

Essas adaptações incluem um tendão de Aquiles elástico que ajuda a armazenar energia, uma passada longa e um centro de gravidade equilibrado, e suor para se refrescar. Essas adaptações nos permitem correr longas distâncias com grande resistência, embora em baixas velocidades.

Nossos ancestrais usavam a corrida para caçar, escapar de predadores e procurar alimento. Isso moldou nossa anatomia, fisiologia e cultura. E muitos estudos mostram que caminhar e correr são cruciais para nosso bem-estar e saúde física.

Foi uma longa jornada desde a origem da caminhada em nossos ancestrais semelhantes a peixes que primeiro colonizaram a terra. Mas caminhar e correr continuam sendo uma parte central de nossas vidas e de nosso sucesso evolutivo.