Ficologistas descobrem o que faz algumas algas marrons brilharem e outras não
A alga marrom Sporochnus dotyi reflete luz verde e azul cintilante quando iluminada de cima. Exemplo de coloração estrutural, o efeito foi descoberto por mergulhadores e não é conhecido em outras algas marrons da ordem Sporochnales. Crédito:Kawai Hiroshi Compartimentos de microesferas compactas e de tamanhos consistentes são o que faz algumas algas marrons brilharem como opala. A descoberta da Universidade de Kobe não só esclarece o mecanismo por detrás da coloração estrutural da alga, como também é a primeira a detectar o efeito numa ordem de algas castanhas diferente das duas onde era conhecida a sua ocorrência.
A maioria das algas marrons é de fato marrom-amarelada, mas os mergulhadores notaram que uma espécie semelhante a Sporochnus na ordem Sporochnales brilha como penas de pavão em amarelo, verde brilhante ou azul quando a luz direta incide sobre elas.
O ficologista da Universidade de Kobe, Kawai Hiroshi, diz:“Sendo eu mesmo um mergulhador, observei e coletei espécies de Sporochnus muitas vezes em muitos lugares, mas nunca vi um indivíduo que parecesse brilhar em verde, então estava interessado em analisá-lo”.
Sabe-se que um jogo de cores semelhante a uma opala, ou "iridescência", ocorre em duas outras ordens de algas marrons, mas nunca em Sporochnales e, em particular, não nas espécies de algas marinhas que se tornaram tema de conversa entre mergulhadores. “Queria esclarecer o mecanismo por detrás deste brilho verde e também questionava-me porque é que este fenómeno não ocorre normalmente noutras espécies de Sporochnus”, diz Kawai.
Uma razão pela qual ninguém mais descreveu o fenômeno pode ser a fragilidade do organismo.
Kawai explica:"De modo geral, as espécies de Sporochnus são muito frágeis e muitas vezes são danificadas num curto período de tempo após serem coletadas e retiradas do mar, tornando muito difícil observar os detalhes do organismo intacto. Portanto, mergulhamos para a 25 m de profundidade em Kushimoto, ponto mais ao sul da ilha principal do Japão, para observar e fotografar as algas.
“Em seguida, coletamos alguns espécimes, colocamos-os em uma grande quantidade de água do mar para evitar danos e os levamos às pressas para o laboratório para realizar observações detalhadas sobre as algas saudáveis, também usando um método de fixação especializado para preservar suas características delicadas”.
O esforço valeu a pena. No Revista Europeia de Ficologia , o grupo publicou não apenas fotos impressionantes das algas iridescentes, mas também a sua análise usando imagens de microscopia eletrônica para explicar de onde vem o efeito. Semelhante a outras algas marrons que exibem coloração estrutural, os organismos possuem compartimentos celulares repletos de microesferas de tamanho muito consistente.
. Sporochnus dotyi possui compartimentos celulares, chamados de “corpos iridescentes”, que refletem a luz verde muito mais do que outras cores, que é a fonte do efeito de cor. Crédito:Kawai Hiroshi
Os corpos iridescentes de Sporochnus dotyi são densamente embalados com microesferas de tamanho uniforme entre 130 e 160 nanômetros. Crédito:Motomura Taizo
Esses chamados “corpos iridescentes” refletem a luz verde muito mais do que outras cores, que é a fonte do efeito de cor. Os pesquisadores explicam no artigo:“Sabe-se que o arranjo regular de estruturas finas, como cristais e membranas multicamadas, causa coloração estrutural em estruturas orgânicas e inorgânicas”.
O efeito pode, portanto, ser resultado da interação da luz refletida em diferentes “camadas” das estruturas finas, extinguindo algumas cores e deixando passar outras.
Para apoiar esta hipótese, a equipa da Universidade de Kobe comparou duas espécies de Sporochnus, uma com e outra sem cores brilhantes. Em ambas as espécies, eles descobriram que as células nas extremidades dos seus filamentos fotossintéticos continham corpos esféricos que refletem a luz intensamente e que são, portanto, chamados de “corpos iridescentes”.
Esses corpos iridescentes estavam em ambos os casos densamente preenchidos com pequenas nanoesferas, mas nas espécies que não exibem iridescência real, as nanoesferas se fundiram e resultaram no preenchimento do compartimento com glóbulos de tamanhos muito diferentes. Por outro lado, na alga marrom iridescente, as nanoesferas permaneceram com tamanho uniforme entre 130 e 160 nanômetros, o que é consistente com a forma como a coloração estrutural amplifica apenas cores selecionadas com base no tamanho e espaçamento das estruturas finas.
“Agora que temos alguma compreensão do mecanismo da coloração estrutural, gostaríamos de esclarecer a relevância ecológica desta propriedade e a relação evolutiva entre a estrutura e o mecanismo nas diferentes algas marrons que exibem o fenômeno”, explica Kawai.
Enquanto nessas outras algas marrons a iridescência tem sido associada à fotossíntese, a alga que Kawai estudou cresce em águas mais profundas, tornando improvável que o propósito seja o mesmo.
Kawai diz:"Os corpos iridescentes também contêm substâncias altamente reativas que, quando liberadas pela ruptura dos corpos iridescentes, destroem a célula inteira em um curto espaço de tempo. Como essas algas crescem em águas onde os peixes comedores de algas são abundantes, as substâncias reativas são acredita-se que desempenhe um papel na repulsão de herbívoros.
“Acreditamos, portanto, que a coloração estrutural pode desempenhar um papel na comunicação entre os organismos, como camuflagem ou alerta aos herbívoros”.
