Uma cabeça desencarnada andando pelo fundo do mar sobre os lábios: os cientistas finalmente descobrem o que é uma estrela-do-mar
Cientistas finalmente desvendaram o mistério em torno da anatomia única das estrelas-do-mar. Aparentemente, as estrelas-do-mar e outros equinodermos possuem corpos que podem ser comparados a cabeças ambulantes com estruturas corporais mínimas.
Equinodermos, incluindo estrelas-do-mar, ouriços-do-mar, pepinos-do-mar e seus parentes, têm intrigado os biólogos evolucionistas devido à sua configuração corporal singular. Essas criaturas evoluíram a partir de organismos bilaterais com lados simétricos, mas adotaram um plano corporal radial, no qual os componentes do corpo estão organizados em torno de um eixo central. No caso das estrelas-do-mar adultas, elas exibem cinco ou mais braços que se estendem a partir de uma estrutura central.
Curiosamente, esses equinodermos pertencem à clado Bilateria, que abrange uma ampla gama de espécies, desde vermes até humanos, mas eles se afastaram da forma bilateral original. As larvas planctônicas das estrelas-do-mar ainda mantêm a simetria bilateral, servindo como evidência do design corporal bilateral de seus ancestrais.
Várias hipóteses foram propostas por cientistas para explicar seus corpos peculiares. Uma teoria, conhecida como hipótese de duplicação, sugere que os equinodermos preservaram um plano corporal bilateral geral e o duplicaram, com cada braço de uma estrela-do-mar mantendo a forma bilateral vista em seus parentes mais típicos. Essa hipótese implica que a região anterior, ou cabeça, está localizada no centro, com cinco regiões posteriores irradiando para fora como os braços.
Alternativamente, a hipótese de empilhamento sugere que a parte superior de uma estrela-do-mar serve como o final posterior, com o restante do corpo empilhado sob ela, resultando na extremidade anterior na parte inferior.
No entanto, um estudo recente, publicado em 1º de novembro na revista Nature, desafia ambas as hipóteses. Em vez disso, propõe que os equinodermos gradualmente perderam a maior parte de seus troncos e que sua cabeça efetivamente funciona como seu corpo.
Para identificar a cabeça e entender sua estrutura corporal, os pesquisadores realizaram testes genéticos em estrelas-do-mar (Patiria miniata) para determinar quais genes estavam ativos em diferentes áreas do corpo do animal. Eles cortaram a estrela-do-mar e sequenciaram cada fatia para criar um modelo tridimensional da distribuição do RNA mensageiro (mRNA) em todo o corpo.
O autor principal, Laurent Formery, um biólogo do desenvolvimento na Estação Marinha Hopkins da Universidade de Stanford, explicou: “Fizemos fatias da estrela-do-mar e sequenciamos cada fatia para construir um modelo 3D do RNA mensageiro [mRNA] em todo o corpo”.
Os cientistas então utilizaram um corante fluorescente para destacar tipos específicos de mRNA, permitindo-lhes observar o mRNA em um microscópio fluorescente e identificar sua expressão no corpo da estrela-do-mar.
Formery observou: “Descobrimos que os genes anteriores são expressos até a ponta dos braços”. Genes associados a regiões posteriores foram expressos nas bordas externas dos braços. Isso contradiz a hipótese de duplicação, que esperaria que os genes anteriores fossem expressos nas pontas dos braços. Da mesma forma, a hipótese de empilhamento sugeriria a expressão na parte superior central do organismo.
De maneira intrigante, esse padrão parece se aplicar até mesmo a equinodermos aparentemente bilaterais, como os pepinos-do-mar. Apesar de sua aparência superficial de simetria bilateral, eles também exibem um plano corporal radial. Os pesquisadores acreditam que os pepinos-do-mar podem ser semelhantes a uma cabeça esticada de lado, em vez de possuir uma cabeça com um tronco, apesar de sua semelhança com vermes gordos.
Thurston Lacalli, um biólogo da Universidade de Saskatchewan no Canadá que não esteve envolvido na pesquisa, comentou: “Embora seja uma simplificação leve, as descobertas sugerem que alguém poderia pensar no corpo de uma estrela-do-mar (pelo menos em termos de identidade anterior-posterior de seus tecidos superficiais) como uma cabeça desencarnada andando pelo fundo do mar sobre seus lábios — os lábios tendo desenvolvido uma franja de pés tubulares, cooptados de sua função original de filtrar partículas de comida, para realizar a locomoção”.
A razão pela qual os equinodermos desenvolveram esse plano corporal único permanece incerta. Planos corporais bilaterais têm sido altamente bem-sucedidos ao longo da história evolutiva. Os equinodermos surgiram pela primeira vez durante o período Cambriano, entre 541 milhões e 485,4 milhões de anos atrás, um período marcado por uma significativa diversificação de organismos.
Formery refletiu: “Se observarmos os animais existentes, todos os tipos de organização corporal deles surgiram mais ou menos na mesma época.” Como resultado, enquanto forças evolutivas daquela época levaram à simetria bilateral em muitas espécies, os equinodermos passaram por uma transformação intrigante, resultando em seus atuais corpos semelhantes a cabeças se movendo pelo fundo do mar. [Live Science]
