O pesquisador do InCor comprovou que a onda de ácido retinóico também existe em anfíbios, aves, mamíferos e peixes, inclusive lampreias. O anfioxo produz enzimas semelhantes às que fazem o ácido retinóico, mas o composto não se dissemina como uma onda. Em congressos, Xavier tem discutido a síntese de seu trabalho. Ele reuniu os dados que obteve até agora e sugere que a onda de ácido retinóico já existia antes do surgimento dos vertebrados e do coração dividido em câmaras. O grupo estuda agora os genes que comandam a produção do ácido retinóico. Entender como o coração se desenvolve pode nortear o diagnóstico e o tratamento de defeitos cardíacos congênitos. 

Outra fonte de diversidade é a expressão de genes que dão origem a segmentos do corpo de insetos – os mesmos genes que determinam as diferentes seções na coluna vertebral de um camundongo. Como todas as moscas, as drosófilas têm um par de asas e um par de pequenos apêndices chamados halteres. O biólogo Nipam Patel, da Universidade da Califórnia em Berkeley, relatou que, ao inativar o gene ultrabitórax (ubx), surgem asas no lugar dos halteres. Com quatro asas a mosca fica parecida com borboletas e abelhas, outra indicação de que pequenas mudanças geram diversidade de formas. Mas o desenvolvimento das asas ainda não está plenamente desvendado: nas borboletas, Patel encontrou grande atividade do ubx nas asas de trás, mas não nas da frente, que são maiores. A evolução parece ter recurso a mecanismos alternativos na construção das asas dos insetos. 

Patel também investiga a função do ubx em crustáceos, que têm uma diversidade incomum em termos de desenvolvimento e de arquitetura. A parte anterior desses animais é composta por diversos segmentos – cada um dos quais pode ter patas, pinças ou apêndices especializados em alimentação chamados maxilípedes. O pesquisador de Berkeley constatou que nos camarões do gênero Periclimenes o gene ubx só entra em ação a partir do quarto segmento, onde começam as patas. Patel desenvolveu um método de ativar o gene nos primeiros segmentos e diminuir sua expressão nos posteriores. Assim, fez nascerem patas onde deveriam estar os maxilípedes e vice-versa.

Ele também investiga outra questão de simetria: as diferenças entre os lados direito e esquerdo dos organismos. Nos seres humanos, o coração e o estômago ficam mais para o lado esquerdo e o fígado à direita. Quando essa assimetria falha, os órgãos ficam mal encaixados, uma condição geralmente fatal. O principal gene responsável pela assimetria é o Nodal, expresso no lado esquerdo dos vertebrados. Patel mostrou que esse mesmo gene determina a torção da concha de caramujos, em algumas espécies para a direita e em outras para a esquerda. Se o Nodal for inibido no início do desenvolvimento, a concha se forma esticada. Mas por que o gene só é expresso num lado do corpo? Patel ainda não sabe dizer.

Ele não é o único a se interessar por asas de drosófilas. A geneticista Blanche Bitner-Mathé, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), estuda a diversidade de formas e tamanhos das asas dessas moscas. Ao contrário dos outros especialistas em evo-devo que estudaram a embriologia antes de chegar aos genes, Blanche partiu de uma abordagem de genética  evolutiva e agora busca no desenvolvimento a explicação para suas descobertas. Ela criou drosófilas da espécie Drosophila melanogaster em temperaturas diferentes (16,5˚ C e 22˚ C) e a cada geração selecionava as dez com asas mais alongadas e as dez com asas mais arredondadas. Essas moscas dariam origem à geração seguinte, sempre à mesma temperatura. O grupo carioca verificou que a resposta à seleção varia conforme o ambiente. A 22˚ C, ao fim de 50 gerações, a equipe obteve moscas com asas alongadas e outras com asas quase redondas, formato não observado na temperatura mais fria nem na natureza. “O genoma tem potencial para criar formas que não necessariamente existem”, resume a pesquisadora, que investiga o gene rotund, que ganhou esse nome por gerar asas mais redondas quando alterado.

O trabalho de Blanche vai além de evolução e desenvolvimento. “Nossos resultados reforçam a importância de estudar a interface entre ecologia, evolução e desenvolvimento”, conta, definindo a eco-evo-devo. Em colaboração com o Laboratório de Biologia Molecular de Insetos da Fundação Oswaldo Cruz, o grupo observou que as asas alongadas produzem um som diferente das redondas – e que as fêmeas preferem machos de asas longas. O sucesso entre as fêmeas talvez ajude a explicar por que na natureza as drosófilas sempre têm asas longas.

Klaus Hartfelder, do campus de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (USP), também se concentra em uma única espécie: busca explicar como duas larvas de abelhas geneticamente iguais se diferenciam em rainha ou operária. Ele observou que genes ligados ao metabolismo da insulina são mais ativos durante o desenvolvimento de operárias do que o das rainhas, segundo artigo publicado este ano no Journal of Insect Physiology. É o que o pesquisador chama de paradoxo das abelhas, porque em outros insetos a insulina promove o crescimento. Nas abelhas parece ser o contrário: as rainhas são muito maiores, mas têm esses genes inativados durante o desenvolvimento. 

Hartfelder verificou também que os teores de hormônio juvenil são mais altos no início do desenvolvimento das larvas das rainhas. Esse hormônio protege os ovários da morte celular, fazendo com que rainhas adultas tenham cerca de duzentas estruturas que produzem óvulos, enquanto operárias só têm entre 2 e 12 em cada ovário. O grupo de Hartfelder analisa agora quais são os genes mais ativos nos ovários de rainhas e operárias, para esmiuçar melhor como as duas castas se formam.

A solução para o enigma das abelhas? O rosto de Hartfelder se ilumina: “Não sei!” Mistérios como esse, que atiçam a curiosidade dos pesquisadores, tornam a eco-evo-devo uma das áreas mais badaladas da biologia no momento.