Plantas, animais e muitos fungos normalmente crescem através do processo de fissão binária, uma forma de reprodução assexuada que permite que uma célula se divida, se multiplique e produza novas células especializadas para determinadas atividades. No entanto, nem todos os organismos macroscópicos seguem as regras. Várias algas marinhas grandes, como as algas verdes folhosas Caulerpa, não possuem estruturas microscópicas de divisão, o que as torna alguns dos maiores sistemas unicelulares conhecidos.
Leia também Pedaço de metal rachado se regenera sozinho em experimento que surpreende cientistas
Esses parentes de plantas ainda são capazes de crescer metros de tamanho e são tão bons em absorver a luz solar para se expandir que se tornaram invasores bem-sucedidos em muitos novos territórios.
Mas o que orquestra o processo de crescimento quando um corpo é, na verdade, uma célula gigante?
Para descobrir, o engenheiro biológico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, Eldad Afik, e seus colegas cortaram pedaços da espécie Caulerpa brachypus para ver como ela crescia novamente.
“O principal paradigma da biologia celular é que o ambiente interno de uma célula é ditado pelo seu ambiente e pelo que acontece no núcleo”, diz Afik.
“Mas em Caulerpa não há nada que separe os núcleos uns dos outros.”
Mesmo sem membranas e paredes para dividir os numerosos núcleos da planta, este organismo intrigante ainda consegue organizar-se em estruturas semelhantes a órgãos que se assemelham a folhas, caules e raízes.
Depois de cortar pedaços das algas, os pesquisadores observaram diferenças na intensidade da pigmentação verde nos locais de regeneração. À noite, essas manchas eram relativamente transparentes, enquanto durante o dia adquiriam uma cor verde sólida e opaca.
Pesquisas anteriores sugerem que essa mudança na coloração pode ser o resultado da clorofila que processa a luz solar entrando e saindo do local. Afik e sua equipe decidiram determinar se o movimento da clorofila era, de fato, em resposta à luz.
Expondo espécimes de C. brachypus a 12 horas de luz intensa seguidas de 12 horas de escuridão, os pesquisadores descobriram que as folhas das algas cresceram mais do que as de espécimes expostos à luz intensa por 24 horas seguidas, sugerindo que uma noite de “sono” é essencial para mantendo sua auto-organização.
Quando banhadas pela luz, partes do corpo de Caulerpa foram inundadas por uma onda verdejante de clorofila que lhe permitiu fotossintetizar e crescer. À noite, essa onda de verdura parecia quebrar, durante a qual as algas descansavam.
O que é realmente interessante, porém, é que as algas pareciam prever quando o crepúsculo e o amanhecer chegariam. Ela mudou sua atividade de clorofila antes mesmo de as novas condições de luz chegarem, sugerindo que a alga tem uma espécie de relógio circadiano interno que usa para crescer e se desenvolver.
“Encontramos morfologias distintas dependendo dos padrões temporais de luz, sugerindo que ondas de clorofila poderiam ligar osciladores biológicos ao metabolismo e à morfogênese”, explicam os pesquisadores em seu artigo.
À medida que os cloroplastos verdes se espalham de acordo com o ciclo de luz dia-noite, proporcionam à bolha gigante não apenas uma noção de tempo, mas também de posição.
Isto dá às algas o equivalente a conhecer a cabeça desde o rabo, permitindo-lhes determinar quando e onde crescer. Não são necessárias ‘células’.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
