Problema: os dentes do cavalo não são menos evoluídos

Foi um conto darwiniano perfeito. A evidência estava bem ali nos fósseis. Os dentes evoluíram para ter coroas mais altas em ruminantes (por exemplo, gado, ovelhas, antílopes, veados, girafas) ao longo do tempo, porque o surgimento de pastagens causava mais abrasão dentária e exigia mais durabilidade. A evolução atendeu à necessidade e forneceu os kits de ferramentas dentárias e digestivas para a dieta em evolução. Aqui está como foi contado, de acordo com Gordon D. Sanson em um comentário do PNAS:

A ascensão e expansão de pastagens em diferentes continentes durante o Terciáriocoincidiu com o aparecimento de caracteres dentáriosconsiderados adaptaçõespor comer grama.O dogma era, e em grande parte ainda é , que as gramíneas são particularmente duras e abrasivas em comparação com a dieta ancestral das plantas da floresta. Há muito se pensa que as gramíneas são particularmente abrasivas devido aos seus altos níveis de corpos de sílica endógenos (fitólitos).poeira ou areiana superfície das folhas de gramatambém podecausar desgaste dentário.Os comedores de grama desenvolveram dentes muito duráveis ​​com altas coroas de sacrifício que podiam suportar altos níveis de desgaste(Figura 1).Os dentes também desenvolveram padrões de crista de esmalte altamente dobrados e mais complexos, considerados necessários para mastigar uma dieta fibrosa dura.Houve outras adaptações associadas à mudança para pastagens, incluindo mudanças na morfologia locomotora, comportamento do rebanho e tamanho do corpo, mas a ligação entre forma e função do dente e as propriedades biomecânicas da dieta são de interesse aqui.É uma história particularmente rica porque os dentes, sendo tão duros e duráveis, estão bem preservados no registro fóssil.[Enfase adicionada.]

Além disso, os ruminantes desenvolveram estômagos que lavam e separam parte da areia da grama, permitindo que os animais regurgitem a comida, ruminem e decomponham o bolo alimentar em partículas mais finas. Isso forneceu uma "vantagem inadvertida" sobre os mamíferos que não desenvolveram um estômago anterior, como cavalos.

Infelizmente, um artigo anterior na PNAS de Valerio et al. levantou uma dificuldade com a história da evolução dos dentes. Como evolucionistas, esses cientistas agrícolas concordaram com parte da história. Parece verdade que o gado e outros ruminantes separam a sujeira e a areia no estômago. A equipe provou isso em uma série de experimentos. O mecanismo de classificação parece reduzir o desgaste dos dentes de uma vaca.

Muitas razões têm sido sugeridasparao sucesso evolutivo do clado altamente diverso dos ruminantes.Os ruminantes têmdesenvolveu uma fisiologia de estômagoque leva aeficácia de mastigação inigualável para mamíferos de seu porte, com extrema redução do tamanho das partículas. Isso se deve a um mecanismo de classificação de partículas bem documentado em seu estômago que se baseia na densidade do conteúdo do estômago, que flutua/sedimentos em um meio líquido. Este mecanismo deve, inadvertidamente, também remover uma grande proporção de areia e poeira antes que o material seja regurgitado para ruminação. Aqui, mostramos em animais vivos que essa suposta lavagem realmente ocorre.

Sanson pensou sobre essa descoberta. Ele colocou a nova evidência ao lado da velha história evolutiva e começou a fazer perguntas. Relembrando a filosofia da ciência de Kuhn, ele se perguntou se os biólogos estariam defendendo um paradigma sem questionar seus pressupostos. Se sim, eles fazem isso há um século e meio!

É inevitável que conduzamos pesquisas dentro das lentes dos paradigmas existentes, mas Thomas Kuhn argumentou quea reavaliação de suposições encoraja mudanças de paradigma.Por mais de 150 anos, a coevolução de gramíneas e grandes mamíferos herbívorosinteressou os biólogos e tornou-seum clássico paradigma de livro didático de adaptação . Contribuição de Valerio et al. sugere um novo olhar sobre as suposições subjacentes a este paradigma. … O artigo de Valerio et al. levanta questões que valem a pena desvendar.