Roliço e pesado, os tardígrados ganharam o apelido de "ursos d'água" quando os cientistas observaram pela primeira vez os passos pesados ​​e característicos dos animais de 0,02 polegadas no século XVIII. Seu pesadelo atarracado, Contudo, levanta a questão de por que os tardígrados evoluíram para andar.

Animais tão pequenos e macios como os tardígrados raramente têm pernas e quase nunca se dão ao trabalho de andar. Por exemplo, vermes redondos de tamanho e tipo de corpo semelhantes se debatem, deslizando suas formas pastosas sobre substratos imprevisíveis. No entanto, o urso de água, um micro-animal tão distinto que os cientistas foram forçados a atribuí-lo ao seu próprio filo, usa oito pernas atarracadas para impulsionar-se de maneira improvável através de sedimentos marinhos e de água doce, através das dunas do deserto, e abaixo do solo.

Agora, um novo estudo em PNAS analisa os passos tardígrados e descobre que os ursos d'água andam de uma maneira que mais se assemelha à dos insetos 500, 000 vezes o seu tamanho. A descoberta implica a existência de um ancestral comum ou uma vantagem evolutiva que explica por que uma das criaturas menores e mais moles evoluiu para andar como os maiores, insetos de corpo duro.

"Tardígrados têm uma maneira robusta e clara de se mover - não são essas coisas desajeitadas que andam tropeçando no deserto ou no lixo das folhas, "diz Jasmine Nirody, bolsista do Centro de Estudos em Física e Biologia de Rockefeller. "As semelhanças entre sua estratégia locomotiva e a de insetos e artrópodes muito maiores abre várias questões evolutivas muito interessantes."

Corredores suaves

Nirody e seus colegas determinaram primeiro como os ursos d'água andam e correm. "Se você observar tardígrados em um microscópio de luz por tempo suficiente, você pode capturar uma ampla gama de comportamentos, "Nirody diz." Nós não os forçamos a fazer nada. Às vezes, eles ficavam bem relaxados e só queriam dar uma volta pelo substrato. Outros tempos, eles vêem algo de que gostam e correm em sua direção. "

Nirody descobriu que, no seu momento mais vagaroso, a água carrega madeira serrada com cerca de metade do comprimento do corpo por segundo. Em aceleração total, suas passadas galopantes os levavam a dois comprimentos de corpo no mesmo período de tempo. Mas a surpresa veio quando ela observou como os pés de um urso aquático tocam o solo à medida que ganha impulso. Ao contrário dos vertebrados, que têm andadas distintas para cada velocidade - imagine os cascos de um cavalo durante a transição de uma caminhada para um galope - os tardígrados correm mais como insetos, correndo em velocidades crescentes sem nunca mudar seus padrões básicos de passos.

"Quando os vertebrados mudam de andar para correr, há uma descontinuidade, "Nirody diz." Com artrópodes, todos os padrões de passos existem ao longo do mesmo continuum. "

Coordenação ancestral

Por que os tardígrados compartilham uma estratégia de locomotiva com muito maiores, insetos de corpo duro?

Uma possível explicação é que os tardígrados, há muito tempo assumido para se encaixar perfeitamente em nenhuma taxonomia existente, podem compartilhar ancestrais comuns - e até mesmo um circuito neural comum - com insetos como moscas de fruta, formigas, e outras criaturas apressadas segmentadas. Na verdade, alguns cientistas defendem a classificação dos tardígrados dentro do clado de panartrópodes proposto, um grupo abrangente que atribuiria espaço de prateleira comum aos insetos, crustáceos, vermes de veludo, e ursos d'água.

Outra possibilidade é que não haja conexão ancestral entre tardígrados e artrópodes, mas que os grupos não relacionados de organismos chegaram independentemente às mesmas estratégias de caminhada e corrida porque eram evolutivamente vantajosas. Talvez a melhor maneira de navegar por terreno imprevisível com um corpo microscópico seja arrastando-se como um urso-d'água.

Nirody está igualmente fascinado por ambas as possibilidades. "Se houver algum sistema neural ancestral que controle todo o andar do panartrópode, temos muito que aprender, "ela diz." Por outro lado, se artrópodes e tardígrados convergissem para esta estratégia de forma independente, então há muito a ser dito sobre o que torna essa estratégia tão palatável para espécies em diferentes ambientes. "

Além das implicações para a biologia evolutiva e o estudo da locomoção animal, as descobertas podem ter ramificações para os campos florescentes da robótica leve e em microescala.

Ao estudar como pequenos animais evoluíram para se mover em ambientes desafiadores, os cientistas podem ser capazes de projetar robôs que possam se espremer com mais eficiência em pequenos espaços ou operar em microescala. "Não sabemos muito sobre o que acontece nos extremos da locomoção - como fazer um pequeno andador eficiente, ou como as coisas de corpo mole devem se mover, "Nirody diz.

"Tardígrados são uma vigia importante em corpo mole, locomoção em microescala. "

A pesquisa foi publicada em Anais da Academia Nacional de Ciências .