Arquivo do mês: maio 2017

Sexta Selvagem: Sepíola-Beija-Flor

por Piter Kehoma Boll

Se você estiver cavando através da areia do fundo das claras águas tropicais em torno da Indonésia e das Filipinas, você pode acabar encontrando uma criaturinha multicolorida, a sepíola-beija-flor, Euprymna berryi, também conhecida como sepíola de Berry.

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Um belo espécime fotografado no Timor Leste. Foto de Nick Hobgood.*

Medindo cerca de 3 cm de macho ou 5 cm se fêmea, a sepíola-beija-flor é aparentada às sépias verdadeiras e mais distantemente às lulas. Seu corpo possui uma pele translúcida marcada por muitos cromatóforos, e para o olho humano o animal parece ter um padrão de cor formado por uma mistura de pontos pretos, azul-elétricos e verdes ou roxos.

Durante o dia, a sepíola-beija-flor permanece a maior parte do seu tempo enterrada na areia, saindo à noite para capturar pequenos crustáceos, os quais caça usando um órgão bioluminescente em sua cavidade branquial.

Em algumas áreas em torno de sua distribuição, a sepíola-beija-flor é capturada e vendida em pequenas peixarias, mas como os dados sobre sua distribuição e dinâmica populacional são muito pouco conhecidos, não há como dizer se ela por acaso é uma espécie vulnerável ou em perigo. Como resultado, ela está listada como deficiente em dados na Lista Vermelha da IUCN.

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Referências:

Barratt, I., & Allcock, L. (2012). Euprymna berryi The IUCN Red List of Threatened Species DOI: 10.2305/IUCN.UK.2012-1.RLTS.T162599A925343.en

Wikipedia. Euprymna berryi. Available at <https://en.wikipedia.org/wiki/Euprymna_berryi&gt;. Access on March 8, 2017.

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*Creative Commons License
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Quanto mais quente mais perigoso, ao menos se você for uma lagarta

por Piter Kehoma Boll

Cientistas pelo mundo todo concordam que a diversidade de espécies é maior nos trópicos do que nas regiões polares, isto é, quanto mais perto você chega do equador, mais espécies vai encontrar. Mas além de tornar as teias alimentares mais emaranhadas, ela aumenta o número geral de interações que as espécies experimentam? Afinal, apesar do aumento em riqueza de espécies, o tamanho populacional geralmente diminui. Por exemplo, enquanto há centenas de diferentes espécies de árvores na Floresta Amazônica, o número de indivíduos de cada espécie é muito menor do que o número de indivíduos de uma espécie em uma floresta temperada na Europa.

De modo a testar se um aumento na riqueza de espécies também significa um aumento de interações bióticas, um grupo de ecologistas do mundo todo fez parte de um experimento mundial usando nada mais que pequenas lagartinhas feitas de massa de modelar. Os modelinhos foram colocados em diferentes áreas das regiões polares às regiões equatoriais e o número de ataques que eles sofreram foi contado e agrupado de acordo com o tipo de predador, o que geralmente era fácil de identificar com base nas marcas deixadas nos modelos.

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Uma lagarta falsa em Tai Po Kau, Hong Kong. Todo de Chung Yun Tak, extraída de ScienceDaily.

Os resultados indicara que de fato há um aumento nas taxas de predação em direção ao equador, bem como em direção ao nível do mar. Áreas próximas aos polos ou a grandes elevações possuem um menor número de interações. Mas ainda mais interessante foi a revelação de que essa mudança é realmente guiada por pequenos predadores, especialmente artrópodes como formigas. As taxas de ataque de aves e mamíferos foram consideravelmente constantes através do globo.

Tal evidência sobre a importância de artrópodes predadores nos trópicos pode nos levar a reavaliar nossas ideias sobre a evolução das espécies nesses lugares, já que a maior preocupação de pequenos herbívoros como lagartas em florestas tropicais pode não ser as aves, mas mas formigas. E isso significa uma maneira completamente diferente de evoluir estratégias de defesa.

Nos vídeos abaixo você pode acompanhar a pesquisadora Larissa Boesing da USP dando maiores detalhes do estudo:

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Referência:

Roslin, T., Hardwick, B., Novotny, V., Petry, W., Andrew, N., Asmus, A., Barrio, I., Basset, Y., Boesing, A., Bonebrake, T., Cameron, E., Dáttilo, W., Donoso, D., Drozd, P., Gray, C., Hik, D., Hill, S., Hopkins, T., Huang, S., Koane, B., Laird-Hopkins, B., Laukkanen, L., Lewis, O., Milne, S., Mwesige, I., Nakamura, A., Nell, C., Nichols, E., Prokurat, A., Sam, K., Schmidt, N., Slade, A., Slade, V., Suchanková, A., Teder, T., van Nouhuys, S., Vandvik, V., Weissflog, A., Zhukovich, V., & Slade, E. (2017). Higher predation risk for insect prey at low latitudes and elevations Science, 356 (6339), 742-744 DOI: 10.1126/science.aaj1631

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Sexta Selvagem: Falo-impudico

por Piter Kehoma Boll

Hoje as coisas vão se tornar meio pornográficas de novo. Algum tempo atrás eu apresentei uma planta cujas flores lembram uma vulva humana, a clitória-azul, e agora é hora de olharmos para algo do outro sexo. E o que seria melhor do que um pênis sem vergonha? Essa é basicamente a tradução do nome desse cogumelo, Phallus impudicus, que em português pode ser chamado de falo-impudico, assim mantendo o mesmo significado, mas de forma mais elegante.

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Orgulhoso e sem vergonha. Foto do usuário do flickr Björn S…*

Encontrado através da Europa e em partes da América do Norte em florestas decíduas, o falo impudico é facilmente reconhecível por seu formato fálico e ainda mais pelo seu cheiro horrível que lembra carniça. Esse odor atrai insetos, especialmente moscas, que levam os esporos para longe. Esse é um método diferente do usado pela maioria dos fungos, que simplesmente liberam os esporos no ar. Algumas pessoas podem confundir o falo-impudico com as morelas (gênero Morchella), mas os dois são completamente diferentes, pertencendo a diferentes filos.

Apesar do cheiro ruim, o falo-impudico é comestível, especialmente no início de seu desenvolvimento, quando ele se parece com um ovo. Devido ao seu formato fálico, ele também é visto como um afrodisíaco em algumas culturas, como é comum com formas de vida em formato de genitália.

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O corpo de frutificação imaturo do Phallus impudicus é a forma mais comumente consumida. Foto de Danny Seteven S.*

O falo-impudico parece ter algumas propriedades anticoagulantes e pode ser usado por pacientes suscetíveis a trombose nas veias, como pacientes tratando câncer de mama.

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Referências:

Kuznecov, G., Jegina, K., Kuznecovs, S., & Kuznecovs, I. (2007). P151 Phallus impudicus in thromboprophylaxis in breast cancer patients undergoing chemotherapy and hormonal treatment The Breast, 16 DOI: 10.1016/s0960-9776(07)70211-4

SMITH, K. (2009). On the Diptera associated with the Stinkhorn (Phallus impudicus Pers.) with notes on other insects and invertebrates found on this fungus. Proceedings of the Royal Entomological Society of London. Series A, General Entomology, 31 (4-6), 49-55 DOI: 10.1111/j.1365-3032.1956.tb00206.x

Wikipedia. Phallus impudicus. Available at <https://en.wikipedia.org/wiki/Phallus_impudicus&gt;. Access on March 7, 2017.

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Sexta Selvagem: Musgo-da-terra-espalhado

por Piter Kehoma Boll

Se você ainda acha que musgos não são interessantes, talvez mude de ideia depois de conhecer o musgo-da-terra-espalhado, Physcomitrella patens.

Encontrado em regiões temperadas do mundo, exceto na América do Sul, mas mais comum na América do Norte e na Eurásia, o musgo-da-terra-espalhado cresce perto de corpos d’água, sendo uma das primeiras espécies a colonizar o solo exposto em torno de poças d’água. Apesar de amplamente distribuído, não é uma espécie comum.

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O musgo-da-terra-espalhado crescendo na lama. Foto de Hermann Schachner.

Desde o começo dos anos 1970, o musgo-da-terra-espalhado vem sendo usado como organismo modelo, especialmente em relação a manipulação de genes. Diferente do que ocorre em plantas vasculares, a fase dominante em musgos é o gametófito, um organismo haploide, o que significa que ele tem apenas uma cópia de cada cromossomo nas células. Essa é uma condição ideal para o estudo da expressão de genes, já que a ativação e desativação de um gene não é mascarada por um segundo em outra cópia do cromossomo na mesma célula.

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Physcomitrella patens crescendo no laboratório. Créditos ao laboratório de Ralf Reski.*

Ao controlar a expressão gênica no musgo-da-terra-espalhado, pesquisadores podem traçar o papel de cada um deles no desenvolvimento da planta. Comparar esses dados com o que é conhecido de plantas com flores pode levar a um melhor entendimento de como o reino das plantas evoluiu.

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Referências:

Cove, D. (2005). The Moss Physcomitrella patens Annual Review of Genetics, 39 (1), 339-358 DOI: 10.1146/annurev.genet.39.073003.110214

Schaefer, D. (2001). The Moss Physcomitrella patens, Now and Then PLANT PHYSIOLOGY, 127 (4), 1430-1438 DOI: 10.1104/pp.127.4.1430

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Sexta Selvagem: Toxo

por Piter Kehoma Boll

Se eu tivesse que apostar em um parasita que você que está lendo isso provavelmente tem no corpo, eu apostaria no camarada da Sexta Selvagem de hoje, o protista Toxoplasma gondii, às vezes chamado simplesmente de toxo.

Encontrado no mundo inteiro, o toxo é um dos parasitas humanos mais comuns, com estimativas de que metade da população mundial esteja infectada. Felizmente, essa criatura geralmente ocorre em uma forma latente e não oferece grandes ricos, mas eventualmente ela pode se desenvolver em uma condição mais séria chamada toxoplasmose, especialmente em pessoas com imunidade fraca.

Mas vamos dar uma olhada mais de perto nesse camaradinha.

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Oocistos de Toxplasma gondii. Essa é a forma encontrada no ambiente e que pode começar uma infecção no seu corpo.

O toxo é um protista que pertence ao filo Apicomplexa, o grupo de alveolados parasitas que também inclui o agente que causa a malária. Apesar de ser tradicionalmente considerado um protozoário, os apicomplexos são proximamente relacionados a dinoflagelados (que são geralmente considerados um grupo de algas). Eles possuem uma organela peculiar chamada apicoplasto que eles usam para penetrar a célula do hospedeiro. O apicoplasto é derivado de um plastídeo (tal como o cloroplasto), de forma que podemos dizer que apicomplexos são algas que evoluíram para parasitas intracelulares!

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Taquizoítos de Toxoplasma gondii corados com Giesma, vindos do fluido peritonial de um camundongo.

O ciclo de vida do toxo é um tanto complexo. Vamos começar com sua forma inativa chamada oocisto, o qual pode ser encontrado no ambiente. Se um animal de sangue quente ingerir um oocisto, ele vai “estourar” dentro do intestino do animal e liberar várias formas “rápidas” chamadas taquizoítos. Os taquizoítos invadem quase qualquer célula do corpo e se multiplicam assexuadamente dentro dela até que a célula morra e os liberte, permitindo que infectem mais e mais células. Quando invadem o encéfalo, o fígado e os músculos, os taquizoítos geralmente se diferenciam em cistos que se tornam inativos. Neste estágio, a única coisa que o toxo quer é que um gato (qualquer espécie da família Felidae) coma o hospedeiro. Ele pode até mesmo alterar o comportamento do hospedeiro para que ele se torne mais ousado e mais acessível a predadores.

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Um cisto de Toxoplasma gondii que se forma nos músculos, no encéfalo e no fígado de qualquer animal de sangue quente. Tudo o que o cisto quer é ser comido por um gato!

Agora imaginemos que um gato tenha comido o hospedeiro (que provavelmente era uma ave ou um roedor). Dentro do intestino do gato, o cisto estoura e libera várias formas “lentas” chamadas bradizoítos. Essa forma invade as células epiteliais do intestino do gato e se multiplica assexuadamente dentro dela. Eventualmente, os bradizoítos se diferenciam em taquizoítos ou gametócitos (células parecidas com espermatozoides e óvulos). Quando dois gametócitos se fundem, eles formam um zigoto que matura em um oocisto que é liberado no ambiente, recomeçando o ciclo.

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O complexo ciclo de vida do Toxoplasma gondii. Créditos a Mariana Ruiz Vilarreal.

Como sempre, a vida de parasitas é uma aventura maravilhosa!

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Referências:

Tenter, A., Heckeroth, A., & Weiss, L. (2000). Toxoplasma gondii: from animals to humans International Journal for Parasitology, 30 (12-13), 1217-1258 DOI: 10.1016/S0020-7519(00)00124-7

Wikipedia. Toxoplasma gondii. Available at <https://en.wikipedia.org/wiki/Toxoplasma_gondii&gt;. Access on March 6, 2017.

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Quem veio primeiro? O pente ou a esponja?

por Piter Kehoma Boll

A eterna questão está de volta, mas dessa vez parece estar concluída. Qual grupo animal é o primeiro de todos? Quem veio primeiro?

Está claro que há cinco linhagens animais que geralmente são consideradas como monofiléticas: esponjas, placozoários, ctenóforos, cnidários e bilatérios. Vamos das uma breve olhada neles:

Esponjas (filo Porifera) são sempre sésseis, isto é, não se movem e são fixos ao substrato. Elas têm uma estrutura anatômica muito simples. Seu corpo é constituído de um tipo de tubo, tendo uma grande cavidade interna e duas camadas de células, uma externa e uma interna em torno da cavidade. Há várias pequenas aberturas conectando a cavidade ao exterior, chamadas de poros, e uma ou mais cavidades grandes, chamadas de ósculos. Entre as duas camadas de células há uma meso-hila gelatinosa contendo células não-especializadas, bem como estruturas esqueléticas, incluindo fibras de espongina e espículas de carbonato de cálcio ou sílica. Algumas espécies também secretam um esqueleto externo de carbonato de cálcio sobre o qual a parte orgânica cresce. Esponjas não possuem músculos, sistema nervoso, sistema excretor ou qualquer outro tipo de sistema. Elas simplesmente vivem batendo os flagelos de seus coanócitos (as células da camada interna), criando uma corrente de ar entrando pelos poros e saindo pelo ósculo. Os coanócitos capturam partículas orgânicas na água e as ingerem por fagocitose. Todas as células de uma esponja podem mudar de um tipo para outro e migram de uma camada para a outra, de forma que não há tecidos verdadeiros.

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Estruturas corporais encontradas em esponjas. Foto de Philip Chalmers.*

Placozoários (filo Placozoa) são ainda mais simples que as esponjas, mas eles têm tecidos verdadeiros. Eles são organismos ameboides achatados com duas camadas de epitélio, uma dorsal e uma ventral, e uma fina camada de células estreladas. A camada ventral é ligeiramente côncava e parece ser homóloga ao endoderma (a camada do tubo digestivo) de outros animais, enquanto a camada superior é homóloga ao ectoderma (a camada da “pele”).

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Trichoplax adhaerens, a única espécie atualmente no filo Placozoa. Foto de Bernd Schierwater.**

Ctenóforos (filo Ctenophora), também chamados de águas-vivas-de-pente, parecem águas-vivas verdadeiras, mas uma olhada mais de perto revela muitas diferenças. Externamente eles têm uma epiderme composta de duas camadas, uma externa que contém células sensoriais, células que secretam muco e algumas células especializadas, como coloblastos que ajudam a capturar presas e células contendo múltiplos cílios usados na locomoção, e uma camada interna com uma rede de nervos e células semelhantes a músculos. Eles possuem uma boca verdadeira que leva a uma faringe e um estômago. Do estômago, um sistema de canais distribui os nutrientes ao longo do corpo. Oposto à boca há um pequeno poro anal que pode excretar pequenas partículas não-desejadas, apesar de a maior parte do material rejeitado ser expelido pela boca. Há uma camada de material semelhante a geleia (mesogleia) entre o trato digestivo e a epiderme.

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O ctenóforo Bathocyroe fosteri.

Cnidários (filo Cnidaria) têm uma estrutura similar à dos ctenóforos, mas não tão complexa. Eles também possuem uma epiderme externa, mas ela é composta de uma única camada de células, e um intestino em forma de saco cercado de células epiteliais (gastroderme), bem como uma mesogleia entre os dois. Em torno da boca há um ou dois conjuntos de tentáculos. A característica mais distinta de cnidários é a presença de células urticantes em forma de arpão, os cnidócitos, que são usados como um mecanismo de defesa e ajudam a subjugar presas.

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Estrutura corporal de um cnidário (água-viva). Foto de Mariana Ruiz Villarreal.

Bilatérios (clado Bilatéria) inclui todos os outros animais. Eles são muito mais complexos e são caracterizados por um corpo bilateral, cefalização (eles têm cabeças) e três camadas celulares principais, o ectoderma, que origina a epiderme e o sistema nervoso, o mesoderma, que origina os músculos e as células sanguíneas, e o endoderma, que se desenvolve nos sistemas digestório e endócrino.

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Estrutura básica de um bilatério.

Tradicionalmente, as esponjas sempre foram vistas como os animais mais primitivos devido a sua falta de tecidos verdadeiros, células musculares, células nervosas e tudo mais. Contudo, alguns estudos moleculares recentes puseram os ctenóforos como os animais mais primitivos. Isso foi bem inesperado, já que ctenóforos são muito mais complexos que esponjas e placozoários, o que sugeriria que músculos e um sistema nervoso evoluíram duas vezes no reino animal, ou que esponjas são uma bizarra simplificação de um ancestral mais complexo, o que seria muito difícil de explicar. O sistema nervoso dos ctenóforos é de fato bem incomum, mas não tanto a ponto de precisar de uma origem independente.

Contudo agora as coisas parecem estar definidas. Um estudo publicado recentemente na revista Current Biology por Simon et al. reconstruiu uma árvore filogenética usando 1719 genes de 97 espécies animais e aplicando métodos novos e mais congruentes. Com esse conjunto de dados mais refinado, eles recuperaram a reconstrução clássica que põe esponjas na base da árvore animal, um cenário mais plausível afinal.

Mas por que outros estudos haviam encontrado os ctenóforos como o grupo mais basal? Bom, parece que ctenóforos têm taxas de substituição incomumente altas, o que significa que seus genes evoluem mais depressa. Isso leva a um problema chamado “atração de ramos longos” em reconstruções filogenéticas. Como o DNA só tem quatro nucleobases diferentes, que são adenina, guanina, citosina e timina, e cada uma delas só pode mutar em uma das outras três, quando as mutações ocorrem muito frequentemente elas podem voltar ao que eram em um ancestral passado perdido há muito tempo, levando a erros de interpretação nas relações evolutivas. É isso que parece acontecer com ctenóforos.

Assim parece que no fim das contas a esponja veio mesmo primeiro.

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Referências e leitura adicional:

Borowiec ML, Lee EK, Chiu JC, & Plachetzki DC 2015. Extracting phylogenetic signal and accounting for bias in whole-genome data sets supports the Ctenophora as sister to remaining Metazoa. BMC Genomics 16: 987. DOI: 10.1186/s12864-015-2146-4

Littlewood DTJ 2017. Animal Evolution: Last Word on Sponges-First? Current Biology 27: R259–R261. DOI: 10.1016/j.cub.2017.02.042

Simion P, Philippe H, Baurain D, Jager M, Richter DJ, Di Franco A, Roure B, Satoh N, Quéinnec É, Ereskovsky A, Lapébie P, Corre E, Delsuc F, King N, Wörheide G, & Manuel M 2017. A Large and Consistent Phylogenomic Dataset Supports Sponges as the Sister Group to All Other Animals. Current Biology 27: 958–967. DOI: 10.1016/j.cub.2017.02.031

Wallberg A, Thollesson M, Farris JS, & Jondelius U 2004. The phylogenetic position of the comb jellies (Ctenophora) and the importance of taxonomic sampling. Cladistics 20: 558–578. DOI: 10.1111/j.1096-0031.2004.00041.x
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