Você consegue viver sem oxigênio? Este animal pode
Uma imagem de microscopia de luz do cnidário parasita Henneguya salminicola , de um salmão Chinook. Stephen Atkinson p Três bilhões de anos atrás, as coisas na Terra eram diferentes. Por uma coisa, não havia todo esse oxigênio por todo o lugar - as primeiras cianobactérias tiveram que descobrir uma maneira de viver com dióxido de carbono vulcânico, água e luz solar. Esses organismos antigos viviam anaerobicamente, sem oxigênio. Estranhamente, o que respiramos hoje é o tipo de atmosfera que eles tornaram possível para nós, porque o subproduto de sua produção de alimentos - oxigênio - eventualmente ultrapassou a atmosfera da Terra. Os organismos anaeróbicos foram forçados a entrar em recantos e fendas sem oxigênio do planeta e mantidos simples e unicelulares.
É um animal, Mas sem uma mitocôndria
p Contudo, quando há uma regra, geralmente há uma exceção, e um grupo de cientistas descobriu um pequeno, cnidário parasita - parente de uma água-viva - que aparentemente não usa oxigênio para respirar. Eles publicaram suas descobertas em 24 de fevereiro, Edição de 2020 dos Procedimentos da Academia Nacional de Ciências.
p Este animal, Henneguya salminicola , é um minúsculo parasita com cabeça de alienígena e cauda longa que se alimenta do tecido muscular do salmão e de outros peixes. É um eucarioto - um membro de um amplo grupo de organismos que inclui a maioria das coisas vivas que você pode ver a olho nu:animais, plantas, fungos, etc. As células dos eucariotos contêm todos os tipos de organelas extravagantes que suas contrapartes mais primitivas, os procariontes, não tem. Uma dessas organelas é a mitocôndria, uma estrutura que possui um pequeno genoma próprio, separado do resto do organismo, e quais células eucarióticas usam para produzir energia, com a ajuda de oxigênio.
p Mas dentro dos grupos maiores, chamamos de "eucariotos, "existem alguns unicelulares, espécies não animais que são anaeróbicas. Eles não têm mitocôndrias, mas tem algo que os cientistas chamam de "organelas relacionadas à mitocôndria". Henneguya salminicola é o primeiro animal para ter esse recurso.
p É tudo muito estranho, mas como eles ficaram assim?
Evolução de uma anomalia
p "Os ancestrais de Henneguya quase certamente tinha mitocôndrias, "diz o co-autor do estudo Stephen Atkinson, um professor pesquisador do Departamento de Microbiologia da Oregon State University, em uma entrevista por e-mail. "Todos os seus parentes mais próximos têm mitocôndrias, portanto, a evolução para um estilo de vida anaeróbico e a perda de mitocôndrias funcionais parecem ser uma adaptação recente apenas dessa espécie - pelo menos que conhecemos até agora! "
p Nas células de animais típicos, as mitocôndrias usam oxigênio em um processo de várias etapas para criar energia química. A equipe de pesquisa descobriu que o parasita teve que se adaptar a um ambiente com muito pouco oxigênio disponível. Sem a necessidade de mitocôndrias, ele perdeu as instruções genéticas para pelo menos várias partes dos processos que usam oxigênio - por exemplo, Henneguya salminicola perdeu seu genoma mitocondrial, que outras células animais precisam porque contêm as instruções para usar o oxigênio. Ao perder o genoma, o parasita economiza energia por não ter que copiar genes para coisas de que não precisa mais.
Salmão rosa infectado com Henneguya salminicola , capturado nas ilhas da Rainha Charlotte, Canadá Ocidental, em 2009. Flying Penguin / Wikimedia Commons p Mas como pode sobreviver sem oxigênio em primeiro lugar?
p "Presumimos que ele deve, em vez disso, absorver moléculas relacionadas à produção de energia das células hospedeiras, que já fizeram parte do processamento, "diz Atkinson." Roubar algo do hospedeiro é fundamental para o parasitismo! "
O que significa ser um animal?
p Como muitas descobertas importantes, esta descoberta foi totalmente inesperada - os pesquisadores esperavam comparar os genomas de dois pequenos parasitas, e cada vez que eles tentavam executar o de Henneguya salminicola , algo estava obviamente muito estranho. Olhando mais a fundo, eles descobriram que suas células continham um pequeno saco vazio onde uma mitocôndria poderia ter estado.
p "Esta descoberta expandiu nossa compreensão do que significa ser um 'animal', mostrando que mesmo a vida complexa pode evoluir de forma a ter sucesso em ambientes sem oxigênio, "diz Atkinson." Saber que animais anaeróbicos podem existir nos alerta para o fato de que devemos estar atentos para isso em outras espécies - e talvez procurar em ambientes anaeróbicos por animais onde nunca teríamos olhado antes. Especificamente para a pesquisa do parasita mixozoário, isso significa que procuraremos mitocôndrias incomuns ou ausentes em outras espécies a partir de agora, para tentar descobrir as conexões entre hosts, tecido e ambiente que levam à perda da função mitocondrial para tirar vantagem do metabolismo anaeróbico. "
p A descoberta de mecanismos anaeróbicos nesses parasitas também pode abrir um novo caminho para o tratamento, como drogas específicas têm sido usadas para atingir outros parasitas anaeróbios.
Agora isso é interessante
Dois outros eucariotos que perderam suas mitocôndrias são giárdia, um parasita intestinal, e o parasita que causa a infecção sexualmente transmissível tricomoníase, ou "trich, " chamado Trichomonas vaginalis .
Uma imagem de microscopia de luz do cnidário parasita Henneguya salminicola , de um salmão Chinook. Stephen Atkinson p Três bilhões de anos atrás, as coisas na Terra eram diferentes. Por uma coisa, não havia todo esse oxigênio por todo o lugar - as primeiras cianobactérias tiveram que descobrir uma maneira de viver com dióxido de carbono vulcânico, água e luz solar. Esses organismos antigos viviam anaerobicamente, sem oxigênio. Estranhamente, o que respiramos hoje é o tipo de atmosfera que eles tornaram possível para nós, porque o subproduto de sua produção de alimentos - oxigênio - eventualmente ultrapassou a atmosfera da Terra. Os organismos anaeróbicos foram forçados a entrar em recantos e fendas sem oxigênio do planeta e mantidos simples e unicelulares.
Salmão rosa infectado com Henneguya salminicola , capturado nas ilhas da Rainha Charlotte, Canadá Ocidental, em 2009. Flying Penguin / Wikimedia Commons p Mas como pode sobreviver sem oxigênio em primeiro lugar?
p "Presumimos que ele deve, em vez disso, absorver moléculas relacionadas à produção de energia das células hospedeiras, que já fizeram parte do processamento, "diz Atkinson." Roubar algo do hospedeiro é fundamental para o parasitismo! "
