Um novo artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences revela a capacidade sem precedentes de desenvolvimento reverso em um ctenóforo, também chamado de geleia de pente. As descobertas sugerem que a plasticidade...
Desenvolvimento reverso no ctenóforo Mnemiopsis leidyi. (A) Desenho experimental para M. leidyi faminto (acima) e lobectomizado (abaixo). (B) Estação de imagem para registrar mudanças morfométricas ao longo do tempo. (C) Detalhe e extensão das características anatômicas monitoradas. (D) Porcentagem de sobrevivência ao longo do tempo entre os dois tratamentos. Círculos sobre a linha indicam regeneração de tentáculos para todos os indivíduos que apresentaram desenvolvimento reverso (n = 20). As setas correspondem aos animais mostrados nos painéis E e F. (E) Mudanças morfométricas para um indivíduo faminto. (F) Mudanças morfométricas para um indivíduo lobectomizado. As setas apontam para a regeneração de tentáculos. Código de cores para características anatômicas seguido nos painéis E e F, conforme mostrado no painel C. Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2411499121
Um novo artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences revela a capacidade sem precedentes de desenvolvimento reverso em um ctenóforo, também chamado de geleia de pente. As descobertas sugerem que a plasticidade do ciclo de vida em animais pode ser mais comum do que se pensava anteriormente.
Os ciclos de vida dos animais geralmente seguem um padrão familiar de declínio em inúmeras variações: eles nascem, crescem, reproduzem-se e morrem, dando lugar à próxima geração. Apenas algumas espécies são capazes de se desviar desse princípio geral, o exemplo mais conhecido é a "água-viva imortal" Turritopsis dohrnii, que pode reverter de uma medusa adulta para um pólipo. Este grupo elusivo de animais com ciclos de vida flexíveis agora inclui o ctenóforo Mnemiopsis leidyi.
"O trabalho desafia nossa compreensão do desenvolvimento animal inicial e dos planos corporais, abrindo novos caminhos para o estudo da plasticidade e rejuvenescimento do ciclo de vida. O fato de termos encontrado uma nova espécie que usa essa peculiar 'máquina de viagem no tempo' levanta questões fascinantes sobre como essa capacidade se espalha pela árvore da vida animal", disse Joan J. Soto-Angel, bolsista de pós-doutorado na Equipe Manet do Departamento de História Natural da Universidade de Bergen.
Viagem no tempo gelatinosa
A descoberta notável começou por acaso. Enquanto observava animais no laboratório, Soto-Angel notou que um ctenóforo adulto havia desaparecido de um tanque, aparentemente substituído por uma larva.
Curiosos para descobrir se poderiam ser o mesmo indivíduo, ele e Pawel Burkhardt, líder do grupo no Michael SARS Centre na Universidade de Bergen, projetaram experimentos para tentar reproduzir essa reversão potencial sob condições controladas. Quando exposto ao estresse da fome e ferimentos físicos, Mnemiopsis leidyi demonstrou uma habilidade extraordinária de mudar de sua forma lobada de volta para um estágio larval cydippid.
"Testemunhar como eles lentamente transitam para uma larva típica de cydippid, como se estivessem voltando no tempo, foi simplesmente fascinante", lembrou Soto-Angel. "Ao longo de várias semanas, eles não apenas remodelaram suas características morfológicas, mas também tiveram um comportamento alimentar completamente diferente, típico de uma larva de cydippid."
Ciclo de vida e principais mudanças morfológicas do ctenóforo Mnemiopsis leidyi. (A) Ciclo de vida do ctenóforo M. leidyi. Desenvolvimento normal a jusante (ontogênese normal, sentido horário) e desenvolvimento reverso (sentido anti-horário). Observe a ausência de tentáculos no estágio lobado totalmente transicionado e a presença de características anatômicas recém-desenvolvidas (ou seja, aurículas e lobos) aparecendo gradualmente durante a metamorfose do estágio cydippid e encolhendo até desaparecerem durante o desenvolvimento reverso. Ilustrações dos diferentes estágios de vida por Nicholas Bezio. (B) Trajetórias individuais e mudanças morfológicas durante o desenvolvimento reverso para três espécimes de M. leidyi que reverteram completamente para um estágio cydippid bitentaculado típico. Observe o aumento de itens de presa no intestino quando os tentáculos se regeneraram. Barra de escala: 5 mm para o Dia 0; todos os outros 2 mm. Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2411499121
Um modelo antigo para estudar a evolução do ciclo de vida
O estudo amplia a flexibilidade de desenvolvimento conhecida dos ctenóforos e posiciona Mnemiopsis leidyi como um modelo valioso para pesquisas futuras em biologia do desenvolvimento e envelhecimento. Como os ctenóforos estão entre as primeiras linhagens animais, as descobertas sugerem que o desenvolvimento reverso pode representar uma característica antiga no reino animal.
"Este é um momento muito emocionante para nós", disse Burkhardt. "Esta descoberta fascinante abrirá a porta para muitas descobertas importantes. Será interessante revelar o mecanismo molecular que impulsiona o desenvolvimento reverso e o que acontece com a rede nervosa do animal durante este processo."
Mais informações: Joan J. Soto-Angel et al, Desenvolvimento reverso no ctenóforo Mnemiopsis leidyi, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2411499121
Informações do periódico: Proceedings of the National Academy of Sciences