Cientistas descobrem o primeiro animal que não precisa de oxigênio para sobreviver

0
426
Crédito: Stephen Douglas Atkinson.

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr, no Science Alert

Os cientistas acabaram de descobrir que um parasita semelhante a uma água-viva não possui um genoma mitocondrial – o primeiro organismo multicelular conhecido por ter essa ausência. Isso significa que ele não respira; de fato, o ser vivo vive sua vida completamente livre da dependência de oxigênio.

Essa descoberta não está apenas mudando nossa compreensão de como a vida funciona aqui na Terra – também pode ter implicações na busca por vida extraterrestre.

A vida começou a desenvolver a capacidade de metabolizar oxigênio – ou seja, respirar – em algum momento há pouco mais de 1,45 bilhão de anos atrás. Uma arqueia maior consumiu uma bactéria menor e, de alguma forma, o novo lar da bactéria foi benéfico para ambas as partes, e os dois organismos permaneceram juntos.

Essa relação simbiótica resultou na evolução dos dois organismos de forma conjunta e, eventualmente, essas bactérias instaladas no interior das arqueias tornaram-se organelas chamadas mitocôndrias. Todas as células do seu corpo, exceto os glóbulos vermelhos, têm um grande número de mitocôndrias e estas são essenciais para o processo de respiração.

Eles repartem o oxigênio para produzir uma molécula chamada adenosina trifosfato, que os organismos multicelulares usam para alimentar os processos celulares.

Sabemos que existem adaptações que permitem que alguns organismos prosperem em condições de baixo oxigênio – ou hipóxia. Alguns organismos unicelulares desenvolveram organelas relacionadas às mitocôndrias para metabolismo anaeróbico; mas a possibilidade da existência de organismos multicelulares exclusivamente anaeróbicos tem sido objeto de algum debate científico.

Isto é, até que uma equipe de pesquisadores liderada por Dayana Yahalomi, da Universidade de Tel Aviv, em Israel, decidiu dar uma olhada em um parasita comum em salmões chamado Henneguya salminicola.

Crédito: Stephen Douglas Atkinson.

O parasita é um cnidário, pertencente ao mesmo filo que corais, águas-vivas e anêmonas. Embora os cistos que ele cria na carne do peixe sejam desagradáveis, os parasitas não são prejudiciais e podem viver junto ao salmão por todo o seu ciclo de vida.

Escondido dentro de seu hospedeiro, o minúsculo cnidário pode sobreviver a condições bastante hipóxicas. Mas exatamente como ele faz isso é difícil de saber sem olhar para o DNA da criatura – e foi o que os pesquisadores fizeram.

Eles usaram sequenciamento profundo e microscopia de fluorescência para realizar um estudo aprofundado da H. salminicola e descobriram que o parasita perdeu seu genoma mitocondrial. Além disso, também perdeu a capacidade de respiração aeróbica e quase todos os genes nucleares envolvidos na transcrição e replicação de mitocôndrias.

Como os organismos unicelulares, o parasita desenvolveu organelas relacionadas às mitocôndrias, mas elas também são incomuns – elas têm dobras na membrana interna que geralmente não são vistas.

Os mesmos métodos de sequenciamento e microscopia em um parasita cnidário com um parantesco íntimo, Myxobolus squamalis, foram utilizados para comparação e mostraram claramente um genoma mitocondrial.

Estes resultados mostram que, de fat, existe um organismo multicelular que não precisa de oxigênio para sobreviver.

Exatamente como ele sobrevive ainda é um mistério. Poderia estar sugando o trifosfato de adenosina do hospedeiro, mas isso ainda não foi determinado.

Mas a perda dessa função é bastante consistente com uma tendência geral dessas criaturas – relacionada a simplificação genética. Ao longo de muitos e muitos anos, eles basicamente evoluíram de um ancestral de água-viva não-parasitário para um parasita muito mais simples.

Crédito: Stephen Douglas Atkinson.

Eles perderam a maior parte do genoma original da água-viva, mas mantendo – estranhamente – uma estrutura complexa que lembra as células de água-viva relacionadas a peçonha. Eles não as usam para picar, mas para se agarrar a seus hospedeiros: uma adaptação evolutiva das necessidades da água-viva não-parasitária às do parasita. Você pode vê-las na imagem acima – são essas coisinhas que parecem olhos.

A descoberta também poderia ajudar a indústria da pesca a adaptar suas estratégias para lidar com o parasita; embora seja inofensivo para os seres humanos, ninguém quer comprar salmão cheio de pequenas águas-vivas estranhas.

Mas também é uma grande descoberta para nos ajudar a entender como a vida funciona.

“Nossa descoberta confirma que a adaptação a um ambiente anaeróbico não é exclusiva dos eucariotos unicelulares, pois também evoluiu em um animal parasitário multicelular”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.

“Portanto, o H. salminicola oferece uma oportunidade para entender a transição evolutiva de um metabolismo aeróbico para um anaeróbico exclusivo”.

A pesquisa foi publicada no PNAS.

CONTINUAR LENDO