Nas ilhas mais jovens, de rocha negra, do arquipélago de Galápagos, os tomates selvagens estão fazendo algo peculiar. Eles estão perdendo milhões de anos de evolução, revertendo a um estado genético mais primitivo que ressuscita antigas defesas químicas.

   Esses tomates, descendentes de ancestrais sul-americanos provavelmente trazidos por pássaros, começaram silenciosamente a produzir um coquetel molecular tóxico não visto há milhões de anos, que se assemelha a compostos encontrados na berinjela, e não no tomate moderno.

   Em um estudo publicado recentemente na Nature Communications, cientistas da Universidade da Califórnia, em Riverside, descrevem esse desenvolvimento inesperado como um possível caso de "evolução reversa", um termo que tende a ser controverso entre biólogos evolucionistas.

   Isso porque a evolução não deveria ter um botão de retrocesso. Ela é geralmente vista como uma marcha unidirecional em direção à adaptação, não um caminho circular de volta às características perdidas. Embora os organismos às vezes readquiram características semelhantes às de seus ancestrais, fazê-lo exatamente pelas mesmas vias genéticas é raro e difícil de comprovar.

   No entanto, a reversão é o que esses tomateiros parecem estar fazendo.

   "Não é algo que normalmente esperamos", disse Adam Jozwiak, bioquímico molecular da UC Riverside e principal autor do estudo. "Mas aqui está, acontecendo em tempo real, em uma ilha vulcânica."

   Os principais agentes dessa reversão química são os alcaloides. Tomates, batatas, berinjelas e outras solanáceas produzem essas moléculas amargas que agem como pesticidas incorporados, repelindo insetos predadores, fungos e animais de pasto.

   Embora Galápagos seja famosa por ser um lugar onde os animais têm poucos predadores, o mesmo não se aplica necessariamente às plantas. Daí a necessidade de produzir os alcaloides.

   Os pesquisadores iniciaram este projeto porque alcaloides em plantações podem ser problemáticos. Em altas concentrações, eles são tóxicos para os humanos, daí o desejo de entender sua produção e reduzi-los nas partes comestíveis de frutas e tubérculos.

   "Nosso grupo tem trabalhado arduamente para caracterizar as etapas envolvidas na síntese de alcaloides, para que possamos tentar controlá-la", disse Jozwiak.

   O que torna esses tomates de Galápagos interessantes não é apenas o fato de eles produzirem alcaloides, mas o fato de estarem produzindo os alcaloides errados, ou pelo menos aqueles que não eram observados em tomates desde seus primórdios evolutivos.

   Os pesquisadores analisaram mais de 30 amostras de tomate coletadas em diferentes localizações geográficas nas ilhas. Eles descobriram que as plantas nas ilhas orientais produziam os mesmos alcaloides encontrados nos tomates cultivados modernos. Mas nas ilhas ocidentais, os tomates produziam uma versão diferente, com a impressão digital molecular de parentes da berinjela de milhões de anos atrás.

   Essa diferença se resume à estereoquímica, ou seja, à forma como os átomos são organizados no espaço tridimensional. Duas moléculas podem conter exatamente os mesmos átomos, mas se comportar de maneira completamente diferente dependendo de como esses átomos estão dispostos.

   Para descobrir como os tomates fizeram a troca, os pesquisadores examinaram as enzimas que montam essas moléculas de alcaloides. Eles descobriram que a mudança de apenas quatro aminoácidos em uma única enzima foi suficiente para mudar a estrutura da molécula de moderna para ancestral.

   Eles provaram isso sintetizando os genes que codificam essas enzimas em laboratório e inserindo-os em plantas de tabaco, que imediatamente começaram a produzir os compostos antigos.

   O padrão não foi aleatório. Ele se alinhou à geografia. Os tomates nas ilhas orientais, mais antigas, que são mais estáveis ​​e biologicamente diversas, produziram alcaloides modernos. Aqueles nas ilhas mais jovens, ocidentais, onde a paisagem é mais árida e o solo menos desenvolvido, adotaram a química mais antiga.

   Os pesquisadores suspeitam que o ambiente nas ilhas mais novas pode estar impulsionando a reversão. "Pode ser que a molécula ancestral ofereça melhor defesa nas condições ocidentais mais adversas", disse Jozwiak.

   Para verificar a direção da mudança, a equipe realizou um tipo de modelagem evolutiva que usa DNA moderno para inferir as características de ancestrais há muito extintos. Os tomates nas ilhas mais jovens correspondiam ao que esses ancestrais provavelmente produziram.

   Ainda assim, chamar isso de "evolução reversa" é ousado. Embora o reaparecimento de características antigas tenha sido documentado em cobras, peixes e até bactérias, raramente é tão claro ou quimicamente preciso.

   "Algumas pessoas não acreditam nisso", disse Jozwiak. "Mas as evidências genéticas e químicas apontam para um retorno a um estado ancestral. O mecanismo está lá. Aconteceu."

   E esse tipo de mudança pode não se limitar às plantas. Se pode acontecer em tomates, teoricamente poderia acontecer também em outras espécies. "Acho que poderia acontecer com os humanos", disse ele. "Não aconteceria em um ou dois anos, mas com o tempo, talvez, se as condições ambientais mudarem o suficiente."

   Jozwiak não estuda humanos, mas a premissa de que a evolução é mais flexível do que pensamos é séria. Características há muito perdidas podem ressurgir. Genes antigos podem despertar. E, como sugere este estudo, a vida às vezes encontra uma maneira de avançar, voltando ao passado.

   "Se mudarmos apenas alguns aminoácidos, podemos obter uma molécula completamente diferente", disse Jozwiak. "Esse conhecimento pode nos ajudar a desenvolver novos medicamentos, desenvolver melhor resistência a pragas ou até mesmo produzir produtos menos tóxicos. Mas, primeiro, precisamos entender como a natureza faz isso. Este estudo é um passo nessa direção."