Sexta Selvagem: Macróstomo-de-Lignano

por Piter Kehoma Boll

É hora de voltar aos fascinantes platelmintos e hoje decidi falar sobre uma das espécies mais bem estudadas neste grupo mesmo tendo sido apenas descrita formalmente 15 anos atrás. Seu nome é Macrostomum lignano, ou o macróstomo-de-Lignano.

Macrostomum lignano. Foto de Lukas Schärer.**

Medindo 1 a 2 mm de comprimento, o macróstomo-de-Lignano pertence à ordem Macrostomida, um dos grupos mais basais de platelmintos. Seu corpo é alongado e transparente e há dois olhos pequenos perto da extremidade anterior, a qual possui um pequeno rostro (“focinho”). A boca é um pouco para trás do rostro. A extremidade posterior é larga, formando uma placa caudal com muitos órgãos adesivos arranjados em forma de U.

Morfologia básica do macróstomo-de-lignano. Extraído e traduzido de Lengerer et al. (2014).*

O macróstomo-de-Lignano foi coletado pela primeira vez em amostras marinhas na cidade de Lignano na costa do Mar Adriático no norte da Itália em 1995 e logo revelou ser bem adequado para culturas em laboratório. O ambiente natural desta espécie inclui a areia e outros sedimentos perto da costa. Ele evita a luz e, quando em repouso, permanece preso ao substrato pela placa caudal. Sua dieta inclui pequenos organismos, especialmente diatomáceas, as quais ingere usando sua faringe cilíndrica, similarmente a como a maioria dos platelmintos come.

Também como a maioria dos platelmintos, o macróstomo-de-Lignano e outros macrostômidos possuem células-tronco especiais chamadas neoblastos que preenchem seu corpo. Todas as células diferenciadas no corpo vêm de neoblastos e são continuamente substituídas por eles, visto que células diferenciadas não conseguem continuar reproduzindo. Os neoblastos também dão ao macróstomo-de-Lignano sua impressionante habilidade regenerativa como a de muitos outros platelmintos, como as planárias.

Mesmo antes de sua descrição formal em 2005, o macróstomo-de-Lignano já havia sido identificado como um potencialmente novo organismo modelo. Ele pode ser facilmente criado em laboratório em placas de Petri e alimentado com diatomáceas. Seu corpo possui cerca de 25000 células, o que é um número pequeno o bastante para facilitar estudos de desenvolvimento, regeneração, envelhecimento e expressão gênica e isso é exatamente o que vem sendo feito nas últimas décadas.

O macróstomo-de-Lignano é hermafrodita. Seu corpo contém dois testículos e dois ovários, e o aparelho copulador masculino contém um estilete, um órgão copulador enrijecido semelhante a um pênis. Quando dois macróstomos acasalam, eles tocam suas superfícies ventrais num estilo yin yang (assim como os carinhas da semana passada) e trocam esperma. Este comportamento é facilmente observado em laboratório e levou o macróstomo-de-Lignano a se tornar um organismo modelo para o estudo de seleção sexual também. Mas peraí! Seleção sexual num organismo hermafrodita? Sim! Eu discuti este tópico algum tempo atrás aqui.

Dois macróstomos-de-Lignano acasalando na posição yin yang. Foto de Lukas Schärer.***

Às vezes, quando dois macróstomos se encontram, eles não acham seu parceiro tão atraente, então ter seus ovos fertilizados por aquele cara não é de interesse de seu lado feminino. Contudo o lado masculino ainda é tão macho como qualquer outro e quer fertilizar tantos ovos quanto possível. Como resultado, se o parceiro não é bom o bastante, eles ainda o querem como fêmea mas não como macho. Mas o outro cara não está interessado em ser apenas fêmea, assim a cópula só ocorre se os dois parceiros aceitarem receber o esperma um do outro. “Eu deixo você fertilizar meus ovos se você me deixar fertilizar os seus.” Então é isso que eles fazem.

Um par de Macrostomum lignano acasalando. Veja como o branco, no final, se inclina sobre si mesmo e chupa o esperma do outroo cara para fora do poro feminino para se livrar dele. Note, no entanto, no último desenho, que os espermatozoides ainda estão presos ao poro feminino Não funcionou. Imagem extraída de Schärer et al. (2004).

Contudo depois de entregarem o esperma no corpo um do outro, eles se separam e podem nunca mais se ver de novo. Assim o lado feminino evoluiu uma estratégia para selecionar melhor o esperma. Quando o “parceiro ruim” se afasta, um macróstomo que recebeu esperma de baixa qualidade se curva sobre si mesmo, conecta a faringe ao poro genital feminino e chupa o esperma do outro cara para fora antes que ele tenha chance de fertilizar os ovos. Uma estratégia esperta, certo? Mas lembre-se: assim como este cara está tentando se livrar do esperma do outro, o outro pode estar fazendo o mesmo com o esperma deste. Assim uma estratégia precisa evoluir para prevenir a personalidade feminina de descartar o esperma. E isso é exatamente o que aconteceu! Os espermatozoides do macróstomo-de-Lignano possuem cerdas rígidas apontando para trás que, quando a célula é puxada para trás, entram nos tecidos do aparelho copulador feminino e ficam presos. Tentar puxar o esperma para fora é como tentar puxar espinhos de um porco-espinho para fora da pele.

Veja o comportamento em vídeo.

Agora o lado masculino recuperou a vantagem que o lado feminino teria se as cerdas não estivessem ali. Mas isso é a evolução, e seus efeitos em hermafroditas é como ter duas personalidades diferentes lutando uma contra a outra no mesmo corpo.

A vida não é fácil em lugar nenhum.

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Referências e leitura adicional:

Egger B, Ladurner P, Nimeth K, Gschwentner R, Rieger R (2006) The regeneration capacity of the flatworm Macrostomum lignano—on repeated regeneration, rejuvenation, and the minimal size needed for regeneration. Development Genes and Evolution 216:565–577. doi: 10.1007/s00427-006-0069-4

Ladurner P, Schärer L, Salvenmoser W, Rieger RM (2005) A new model organism among the lower Bilateria and the use of digital microscopy in taxonomy of meiobenthic Platyhelminthes: Macrostomum lignano, n. sp. (Rhabditophora, Macrostomorpha). Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research 43(2):114–126. doi: 10.1111/j.1439-0469.2005.00299.x

Lengerer B, Pjeta R, Wunderer J et al. (2014) Biological adhesion of the flatworm Macrostomum lignano relies on a duo-gland system and is mediated by a cell type-specific intermediate filament protein. Frontiers in Zoology 11:12. doi: 10.1186/1742-9994-11-12

Mouton S, Willems M, Braeckman BP, Egger B, Ladurner P, Schärer L, Borgonie G (2009) The free-living flatworm Macrostomum lignano: A new model organism for ageing research. Experimental Gerontology 44(4):243–249. doi: 10.1016/j.exger.2008.11.007

Pfister D, De Mulder K, Hartenstein V et al. (2008) Flatworm stem cells and the germ line: Developmental and evolutionary implications of macvasa expression in Macrostomum lignano. Developmental Biology 319(1):146–159. doi: 10.1016/j.ydbio.2008.02.045

Pfister D, De Mulder K, Philipp I et al. (2007) The exceptional stem cell system of Macrostomum lignano: Screening for gene expression and studying cell proliferation by hydroxyurea treatment and irradiation. Frontiers in Zoology 4:9. doi: 10.1186/1742-9994-4-9

Schärer L, Joss G, Sandner P (2004). Mating behaviour of the marine turbellarian Macrostomum sp.: these worms suck, Marine Biology145 (2) doi: 10.1007/s00227-004-1314-x

Wasik K, Gurtowski J, Zhou X et al. (2015) Genome and transcriptome of the regeneration-competent flatworm, Macrostomum lignano. PNAS 112(40):12462–12467. doi: 10.1073/pnas.1516718112

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*Creative Commons License Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons de Atribuição 4.0 Internacional.

**Creative Commons License Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons de Atribuição e Compartilhamento Igual 3.0 Não Adaptada.

***Creative Commons License Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons de Atribuição 2.0 Genérica.

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