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A comunidade de planárias terrestres da FLONA-SFP e como elas conseguem conviver

por Piter Kehoma Boll

(Em primeiro lugar, eu gostaria que fosse o Bolsonaro, aquele pedaço de câncer em forma de diarreia, que estivesse morrendo queimado no lugar da Floresta Amazônica.)

(Agora vamos à postagem em si:)

A Floresta Nacional de São Francisco de Paula (FLONA-SFP) é uma unidade de conservação para uso sustentável no sul do Brasil. Ela era originalmente coberta de floresta de araucária, mas atualmente é composta de um mosaico de floresta nativa e plantações de árvores dos gêneros Araucaria, Pinus e Eucalyptus. Esta área de proteção é uma das principais áreas de estudo do Instituto de Pesquisas de Planárias da Unisinos, onde conduzi minhas pesquisas de iniciação científica, mestrado e doutorado.

Após estudarmos a comunidade de planárias terrestres da FLONA-SFP por muitos anos, concluímos que ela inclui um número consideravelmente alto de espécies. Dê uma olhada em algumas delas e como são legais:

Obama ladislavii, a planária-folha-de-Ladislau. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Obama anthropophila, a planária-folha-urbana-marrom. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Obama josefi, a planária-foolha-de-Josef. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Obama ficki, a planária-folha-de-Fick. Foto de Piter Kehoma Boll.
Obama maculipunctata, a planária-folha-manchada-e-pintada. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Cratera ochra, a planária-cratera-ocre. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Luteostriata arturi, a planária-amarela-listrada-de-Artur. Créditos ao Instituto de Pesquisas de Planárias, Unisinos.**
Luteostriata ceciliae, a planária-amarela-listrada-de-Cecília. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Luteostriata pseudoceciliae, a falsa-planária-amarela-listrada-de-Cecília. Créditos ao Instituto de Pesquisas de Planárias, Unisinos.**
Luteostriata ernesti, a planária-amarela-listrada-de-Ernst. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Luteostriata graffi, a planária-amarela-listrada-de-Graff. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Supramontana irritata, a planária-amarelada-irritada. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Pasipha backesi, a planária-brilhante-de-Backes. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Pasipha brevilineata, a planária-brilhante-de-linha-curta. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Matuxia tymbyra, a planária-tupi-enterrada. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Choeradoplana iheringi, a planária-de-pescoço-inchado-de-Ihering. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Choeradoplana benyai, a planária-de-pescoço-inchado-de-Benya. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Choeradoplana minima, a planária-de-pescoço-inchado-menor. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Cephaloflexa araucariana, a planária-de-cabeça-virada-das-araucárias. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Paraba franciscana, a planária-colorida-franciscana. Foto de Piter Kehoma Boll.*
Paraba rubidolineata, a planária-colorida-de-linha-vermelha. Créditos ao Instituto de Pesquisas de Planárias, Unisinos.**
Imbira guaiana, a planária-tira-de-casca-caingangue. Foto de Piter Kehoma Boll.*

As planárias terrestres vivem na serapilheira do solo de florestas e predam outros invertebrados. As 22 espécies mostradas acima são aquelas encontradas na FLONA-SFP que estão formalmente descritas, mas há ainda algumas esperando uma descrição. Poderíamos dizer que há pelo menos 30 espécies diferentes coexistindo nessa unidade de conservação.

Como todas elas conseguem persistir juntas? Não existe nenhum tipo de competição por alimento? Pensando nisso, eu conduzi minha pesquisa de mestrado investigando a dieta dessas e de outras planárias terrestres. Meus resultados sugerem que, apesar de algumas espécies compartilharem muitos itens alimentares, a maioria possui um alimento preferido ou um item alimentar exclusivo que poderia ser considerado o que Reynoldson e Pierce (1979) chamaram de “refúgio alimentar”.

Aqui está o que conhecemos sobre as espécies da FLONA-SFP até agora:

  • Obama ficki se alimenta de lesmas e caracóis e parece preferir lesmas grandes;
  • Obama ladislavii se alimenta de lesmas e caracóis e parece preferir caracóis;
  • Obama maculipunctata se alimenta de lesmas e caracóis com preferência desconhecida;
  • Obama anthropophila se alimenta de lesmas, caracóis e outras planárias terrestres, especialmente do gênero Luteostriata, e prefere as últimas;
  • Obama josefi aparentemente se alimenta apenas de outras planárias terrestres;
  • Todas as espécies de Luteostriata se alimentam exclusivamente de tatuzinhos-de-jardim;
  • Espécies de Choeradoplana aparentemente se alimentam de tatuzinhos-de-jardim e de opiliões;
  • Cephaloflexa araucariana aparentemente se alimenta de opiliões;
Obama ladislavii capturando uma lesma. Foto de Piter Kehoma Boll.*

A dieta das outras espécies é ainda completamente desconhecida, mas, baseado em outras espécies dos mesmos gêneros, é provável que espécies de Pasipha se alimentem de milípedes, espécies de Paraba se alimentem de lesmas e planárias, e Imbira guaiana se alimente de minhocas.

Luteostriata ernesti perto de alguns tatuzinhos-de-jardim suculentos. Foto de Piter Kehoma Boll.*

Há um grande número de diferentes grupos de invertebrados que compartilham a serapilheira com as planárias terrestres. Apesar da anatomia aparentemente simples destes platelmintos, eles são capazes de se adaptarem para se alimentarem de diferentes tipos de presas e possuem adaptações musculares e faríngeas para isso. Uma tentativa de relacionar adaptações anatômicas à dieta de planárias terrestres foi parte da minha pesquisa de doutorado. Assim que for publicada, farei uma postagem a respeito. Há alguns resultados interessantes!

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Mais sobre planárias terrestres:

Sexta Selvagem: Planária-amarela-listrada-abundante

Sexta Selvagem: Planária-de-Ladislau

A Planaria elegans de Darwin: escondida, extinta ou mal identificada?

Obama invade a Europa: “Yes, we can!”

A fabulosa aventura taxonômica do gênero Geoplana

Planárias cabeça-de-martelo: outrora uma bagunça, agora uma bagunça ainda maior

A planária-da-Nova-Guiné visita a França: uma ameaça

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Referências:

Boll PK & Leal-Zanchet AM 2015. Predation on invasive land gastropods by a Neotropical land planarian. J. Nat. Hist. 49: 983–994.

Boll PK & Leal-Zanchet AM 2016. Preference for different prey allows the coexistence of several land planarians in areas of the Atlantic Forest. Zoology 119: 162–168.

Leal-Zanchet AM & Carbayo F 2000. Fauna de Planárias Terrestres (Platyhelminthes, Tricladida, Terricola) da Floresta Nacional de São Francisco de Paula, RS, Brasil: uma análise preliminar. Acta Biologica Leopoldensia 22: 19–25.

Oliveira SM, Boll PK, Baptista V dos A, & Leal-Zanchet AM 2014. Effects of pine invasion on land planarian communities in an area covered by Araucaria moist forest. Zool. Stud. 53: 19.

Reynoldson TB & Piearce B 1979. Predation on snails by three species of triclad and its bearing on the distribution of Planaria torva in Britain. Journal of Zoology 189: 459–484.

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Sabe de nada, humano! Um genoma de planária desafia nosso entendimento de como a vida funciona

por Piter Kehoma Boll

Finalmente temos uma sequência consideravelmente completa de um genoma de planária, mais precisamente da planária Schmidtea mediterranea, a qual é um importante organismo-modelo para o estudo de células-tronco e regeneração.

Caso você não saiba, planárias possuem uma admirável capacidade de regeneração, de forma que até mesmo pedacinhos pequenos são capazes de se regenerar em um organismo completo. Elas são como um Wolverine da vida real, só que mais legais! Essa incrível habilidade é possível graças à presença de um grupo de células-tronco chamadas neoblastos que podem se diferenciar em qualquer tipo celular encontrado no corpo da planária. De fato, todas as células diferenciadas em planárias são incapazes de sofrer mitose, de forma que os neoblastos são responsáveis por constantemente repor células em todos os tecidos. Mas não estamos aqui para explicar os detalhes da regeneração de planárias. Estamos aqui para falar sobre o genoma de Schmidtea mediterranea!

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Olhe pra esses olhinhos vesgos dizendo “eu vou destruir tudo que vocês acham que sabem, humanos!”. Foto de Alejandro Sánchez Alvarado.*

Um genoma consideravelmente completo de S. mediterranea foi recentemente publicado e sua análise revela algumas características impressionantes.

Para começar, 61,7% do genoma de S. mediterranea é formado de elementos repetidos. Elementos repetidos são basicamente sequências de DNA que ocorrem em múltiplas cópias através do genoma de um organismo. Pensa-se que eles tenham origem em DNA de vírus que foi incorporado ao DNA do hospedeiro. Em humanos, cerca de 46% do genoma é composto de elementos repetidos. A maior parte dos elementos repetidos de S. mediterranea pertence a famílias não identificadas de retroelementos, assim sugerindo que eles são de famílias novas ainda não descritas. Essas repetições são muito longas, tendo mais de 30 mil pares de bases, algo não conhecido em outros animais. O único outro grupo de elementos repetidos com um tamanho similar é encontrado em plantas e conhecido como OGRE (Origin G-Rich Repeated Elements, algo como “elementos repetidos de origem ricos em G”). A longa repetição encontrada em Schmidtea foi então chamada de Burro (Big, unknown repeat rivaling Ogre, ou seja “repetição grande e desconhecida rivalizando com Ogre).

Mas certamente a coisa mais surpreendente sobre o genoma de S. mediterranea é a falta de muitos genes conservados que são encontrados na maioria dos eucariontes e que se pensava serem essenciais para as células funcionarem apropriadamente.

Schmidtea mediterranea não possui alguns genes responsáveis pelo reparo de quebras de cadeias duplas (DSBs, double-stranded breaks) no DNA, o que as tornaria muito suscetíveis a várias mutações e sensíveis a qualquer coisa que induza DSBs. Contudo, planárias são conhecidas por terem uma resistência extraordinária a radiação gama que induz DSBs. Elas possuem outros mecanismos de reparo ou nosso entendimento atual sobre o processo é falho?

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Vários genes “essenciais” e sua presença (em verde) ou ausência (em vermelho) em vários animais. Schmidtea mediterranea não possui nenhum deles. Imagem extraída de Grohme et al. (2018).*

Outro gene importante que não foi encontrado em S. mediterranea é o gene da Ácido Graxo Sintase (FASN, fatty acid synthase), que é essencial para um organismo sintetizar novos ácidos graxos. Planárias, portanto, dependeriam de lipídios adquiridos da dieta. Este gene também está ausente em platelmintos parasitas e a princípio se pensava ser uma adaptação ao parasitismo, mas como ele está ausente também em espécies de vida livre, esse não parece ser o caso. Seria uma sinapomorfia de platelmintos, isto é, um caractere que identifica esse clado de animais?

Isso não é o bastante pra pequena Schmidtea, no entanto. Mais do que isso, essa adorável planária parece não ter os genes MAD1 e MAD2, que são encontrados em virtualmente todos os eucariontes. Esses genes são responsáveis pelo Ponto de Controle da Assembleia do Fuso (SAC, Spindle Assembly Checkpoint), um passo importante durante a divisão celular que previne que as duas cópias de um cromossomo se separem antes que todos estejam conectados ao aparato do fuso. Isso garante que os cromossomos sejam distribuídos igualmente em ambas as células-filhas. Erros neste processo levam a aneuploidia (o número errado de cromossomos em cada célula-filha), que é a causa de algumas desordens genéticas como a síndrome de Down em humanos. Planárias não têm problema em distribuir seus cromossomos apropriadamente, então o que está acontecendo? Elas desenvolveram um novo modo de prevenir o caos celular ou, de novo, nosso atual entendimento sobre esse processo é falho?

Vamos esperar pelos próximos capítulos.

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Referência:

Grohme, M. A.; Schloissnig, S.; Rozanski, A.; Pippel, M.; Young, G. R.; Winkler, S.; Brandl, H.; Henry, I.; Dahl, A.; Powell, S.; Hiller, M.; Myers, E.; Rink, J. C. (2018). “The genome of Schmidtea mediterranea and the evolution of core cellular mechanisms”. Nature. doi:10.1038/nature25473

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A Planaria elegans de Darwin: escondida, extinta ou mal identificada?

por Piter Kehoma Boll

Durante sua viagem épica no Beagle, Charles Darwin visitou o Rio de Janeiro, no Brasil, e coletou algumas incríveis planárias terrestres, um grupo que até então era muito pouco conhecido. Uma das espécies que ele encontrou foi Geoplana vaginuloides, a espécie-tipo do gênero Geoplana, na época chamada Planaria vaginuloides.

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Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844), a primeira espécie de planária terrestre brasileira a ser descrita. Foto de Fernando Carbayo.*

A segunda espécie descrita por Darwin foi chamada Planaria elegans. A descrição de Darwin é como segue (traduzida do original em inglês):

“Posição dos orifícios como em P. vaginuloides. Parte anterior do corpo pouco alongada. Ocelos ausentes na extremidade anterior, e somente alguns poucos ao redor da margem do pé. Cores belas; dorso branco-neve, com duas linhas aproximadas de marrom-avermelhado; próximo dos lados com várias linhas finas paralelas do mesmo tom; pé branco, exteriormente marcado, junto com a margem do pé, com roxo-enegrecido-pálido: corpo cruzado por três anéis sem cor, nos dois posteriores se situam os orifícios. Comprimento 1 polegada; largura mais uniforme, e maior em proporção ao comprimento do corpo que na última espécie.
Hab. O mesmo que em P. vaginuloides. [Rio de Janeiro]”

E isso é tudo que sabemos desta espécie. Darwin não forneceu nenhum desenho e pesquisadores posteriores não registraram a espécie novamente, exceto quando mencionando a publicação de Darwin. Como você pode ver pela descrição, ela não é muito acurada. Ele não diz qual é a largura de cada linha ou banda, nem quantas as “várias linhas finas paralelas do mesmo tom” há. Aqui está um rápido desenho que eu fiz de como eu imagino que a criatura seria:

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Minha ideia de com o que a Planaria elegans de Darwin deve ter se parecido. Cabeça para a esquerda. Créditos para mim mesmo, Piter Kehoma Boll.**

Em 1938, Albert Riester descreveu uma planária terrestre de Barreira, um distrito na cidade de Teresópolis, Rio de Janeiro, chamando-a Geoplana barreirana. Ele a descreveu como segue (traduzido do original em alemão):

“Planária terrestre encontrada sobre uma folha depois de uma chuva; maior comprimento ca. 20 mm. Meio do dorso branco com duas finas estrias paralelas roxo-vermelhas (atropurpúreo claro). Do lado de fora do branco também limitado por vermelho pálido, então segue (de cada lado) uma faixa preta e lateralmente um padrão marmorado marrom-preto sobre um fundo marrom. A listra do meio termina na [extremidade] posterior. Cabeça manchada, marcada por faixas transversais manchadas (regenerado?). Lado inferior cinza, bordeado de marrom-preto. Extremidade anterior é arqueada para trás.”

Felizmente, Riester forneceu um desenho, o qual você pode ver abaixo:

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Geoplana barreirana desenhada por Riester (1938).

Elas se parecem um pouco, certo? Felizmente Geoplana barreirana (atualmente chamada Barreirana barreirana) foi encontrada por pesquisadores posteriores e temos fotografias! Veja um espécime abaixo:

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Um espécime de Barreirana barreirana encontrado no Parque Nacional da Tijuca, Rio de Janeiro. Foto de Fernando Carbayo.*

Riester não descreveu nenhuma marca transversal em seus espécimes, mas ele pode tê-los confundido com perda de cor em espécies preservados ou algo assim. Fora isso o espécime é muito similar ao desenho de Riester, e a anatomia interna, a qual Riester forneceu também, é compatível.

Agora vamos tentar encaixar a descrição de Darwin de Planaria elegans nessa fotografia. Fundo branco, duas listras marrom-avermelhas e várias listras finas paralelas do mesmo tom. Ele provavelmente descreveu os animais a partir de espécimes preservados, mesmo tendo-os visto vivos e os coletado. Talvez as cores já estivessem um pouco apagadas e as listras pretas, que internamente tocam duas das listras avermelhadas, possam ter sido consideradas uma única listra vermelho-roxa? Não fica claro, na sua descrição, se há branco entre as linhas marrom-avermelhadas e os lados de “roxo-enegrecido pálido”, como eu fiz no desenho, ou não, como em Barreirana barreirana, mas certamente os lados cinza-escuros de B. barreirana poderia ser o mesmo que os lados roxo-enegrecido pálidos de Planaria elegans, não acha? E B. barreirana TEM três “anéis” brancos cruzado no corpo. Você pode ver o primeiro e o segundo bem claramente no espécime acima. O terceiro não é muito bem marcado, mas você pode ver uma terceira marca branca interrompendo os lados cinzas. E as segunda e quase terceira marcadas parecem estar bem onde se esperariam estar os dois orifícios (boca e gonóporo) da planária!

E quanto ao lado ventral?  Darwin descreveu o de P. elegans como sendo branco com borda roxo-enegrecida pálida como os lados do dorso. Riester descreveu o de G. barreirana como sendo cinza bordeado de marrom-preto. Aqui está o lado ventral de Barreirana barreirana:

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Lado ventral de Barreirana barreirana do Parque Nacional da Tijuca, Rio de Janeiro. Foto de Fernando Carbayo.*

É branco, ou cinza-claro talvez, e as bordas são da mesma cor dos lados do dorso!

Eu acho que é muito, muito provável que a Planaria elegans de Darwin e a Geoplana barreirana de Riester sejam a mesma espécie. O fato de ninguém mais além de Darwin jamais ter visto um espécime de P. elegans torna isso ainda mais provável.

O que você acha?

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Veja também:

A fabulosa aventura taxonômica do gênero Geoplana.

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Referências:

Darwin, C. (1844) Brief Description of several Terrestrial Planariae, and of some remarkable Marine Species, with an Account of their Habits. Annals and Magazine of Natural History 14, 241–251.

Riester, A. (1938) Beiträge zur Geoplaniden-Fauna Brasiliens. Abhandlungen der senkenbergischen naturforschenden Gesellschaft 441, 1–88.

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Obama invade a Europa: “Yes, we can!”

por Piter Kehoma Boll

Essa informação era conhecida por mim e algumas outras pessoas há algum tempo, mas apenas recentemente chamou a atenção do público geral. Obama é a nova ameaça à Europa.

Não, não estou falando do presidente dos Estados Unidos. Estou falando de uma planária terrestre cujo nome é Obama nungara.

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Esta é a magnífica Obama nungara. Este espécime é do Brasil e parece particularmente amarelado por causa da forte luz do flash da câmera. Foto de Piter Kehoma Boll.*

Já faz algum tempo que uma nova planária terrestre invasora começou a aparecer nos jardins da Europa, especialmente na Espanha e na França e eventualmente em outros lugares, como no Reino Unido. Ela foi rapidamente identificada como sendo uma planária terrestre neotropical e posteriormente como pertencendo ao gênero Obama, cujo nome não tem nada a ver com Barack Obama, mas é na verdade uma combinação das palavras em Tupi oba (folha) e ma (animal) como referência ao formato do verme.

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Quando você encontrar a Obama nungara em seu jardim, ela vai parecer muito mais escura, como esta encontrada no Reino Unido. Foto de buglife.org.uk

De início pensou-se que a planária pertencesse à espécie Obama marmorata, uma espécie nativa do sul do Brasil, mas análises moleculares e morfológicas revelaram que se tratava de uma espécie nova. Na verdade, muito do que era chamado de Obama marmorata no Brazil era esta nova espécie. Assim, ela foi chamada de nungara, que significa “parecido” em Tupi, devido à sua similaridade com Obama marmorata.

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Esta é a Obama marmorata, a espécie com a qual O. nungara foi inicialmente confundida. Foto de Fernando Carbayo.**

Medindo cerca de 5 cm de comprimento, às vezes um pouco mais ou um pouco menos, O. nungara é atualmente conhecida por se alimentar de minhocas, lesmas, caracóis e mesmo outras planárias terrestres. Seu impacto na fauna europeia, no entanto, ainda é desconhecido, mas a organização britânica Buglife decidiu publicar um alerta e muitos sites de notícias parecem ter amado o nome da planária e subitamente uma planária se tornou famosa.

Quem disse que planárias não podem estar sob a luz dos holofotes? Yes, they can!

Veja também: Planária-de-Ladislau, uma prima da Obama nungara.

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Referências:

Álvarez-Presas, M., Mateos, E., Tudó, À., Jones, H., & Riutort, M. (2014). Diversity of introduced terrestrial flatworms in the Iberian Peninsula: a cautionary tale PeerJ, 2 DOI: 10.7717/peerj.430

Boll, P., & Leal-Zanchet, A. (2016). Preference for different prey allows the coexistence of several land planarians in areas of the Atlantic Forest Zoology, 119 (3), 162-168 DOI: 10.1016/j.zool.2016.04.002

Carbayo, F., Álvarez-Presas, M., Jones, H., & Riutort, M. (2016). The true identity of Obama (Platyhelminthes: Geoplanidae) flatworm spreading across Europe Zoological Journal of the Linnean Society, 177 (1), 5-28 DOI: 10.1111/zoj.12358

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