Os pesquisadores da Universidade de Montana fizeram outra descoberta no nível celular para ajudar a entender os processos básicos de toda a vida em nosso planeta - desta vez dentro das bactérias incomuns que viveram dentro dos insetos cigarras desde que os dinossauros vagaram pela Terra.

Durante os últimos 70 milhões de anos, a bactéria passou por adaptações extremas para viver dentro dos corpos dos insetos, perdendo entre cerca de 95 a 97 por cento de seus genes e resultando em alguns dos menores genomas conhecidos por qualquer organismo. No processo, eles perderam a capacidade de viver em qualquer lugar fora das cigarras.

"Os complexos simbióticos da cigarra são muito diferentes de qualquer outro organismo conhecido, "disse Matt Campbell, um estudante de pós-graduação da UM que estuda cigarras no laboratório do Professor Associado John McCutcheon de biologia da UM, baseado na Divisão de Ciências Biológicas.

Muitos insetos vivem em associações muito próximas com substâncias benéficas, ou "simbiótico, "bactérias. Essas simbioses bacterianas são extremamente importantes para os insetos que consomem apenas um tipo de alimento que carece de alguns nutrientes essenciais. Os exemplos incluem piolhos que se alimentam do sangue, bem como insetos que se alimentam de seiva vegetal - pulgões, cigarrinhas e cigarras.

A pesquisa da UM mostrou que as bactérias simbióticas das cigarras produzem aminoácidos e vitaminas que seus insetos hospedeiros precisam para crescer e se reproduzir. Durante três temporadas de campo estudando uma cigarra sul-americana, O pesquisador de pós-doutorado da UM, Piotr Lukasik, descobriu que muitas das bactérias simbióticas únicas da espécie evoluíram em complexos de vários tipos diferentes de bactérias na mesma cigarra.

"Por meio desse processo, bactérias individuais perderam muitos genes e agora dependem umas das outras porque cada tipo contém genes essenciais, "Lukasik disse." Os diferentes tipos devem trabalhar juntos para fornecer os aminoácidos e vitaminas que seu hospedeiro de cigarra necessita. "

Uma espécie diferente de cigarra, localizado no leste dos EUA, contém dezenas de pequenos, tipos de bactérias em rápida evolução. Tipos individuais normalmente contêm poucos genes reconhecíveis e são distribuídos entre diferentes compartimentos celulares dentro de uma cigarra de uma forma que não é totalmente compreendida.

"As cigarras hospedam complexos simbióticos em vez de um único, bactéria bem comportada, o que pode ser um desafio para a espécie, "Lukasik disse." Afinal, quando você precisa de uma refeição - seja uma vitamina exigida por uma cigarra ou uma pizza desejada por um aluno faminto - é mais fácil obtê-la de uma única fonte, em vez de remendá-la de várias fontes diferentes. "

Os pesquisadores acreditam que essa evolução da bactéria aconteceu por acaso, e apesar de não ajudar a cigarra, as criaturas microscópicas devem permanecer por muito tempo porque a cigarra agora exige que sobrevivam.

"De fato, as cigarras com os ciclos de vida mais longos também são aquelas com os simbiontes bacterianos mais loucos, "Lukasik disse.

A pesquisa foi publicada recentemente no Biologia Atual artigo "Degradação do genoma idiossincrático em um endossimbionte bacteriano de cigarras periódicas, "bem como no estudo" Origens múltiplas dos complexos endossimbióticos interdependentes em um gênero de cigarras "na última edição da Proceedings of the National Academy of Sciences dos Estados Unidos da América.