Cientistas alimentaram em excesso um minúsculo verme... E ele começou a produzir uma cadeia de clones.

Se você alimentar um pequeno verme achatado com bastante comida, seu corpo único se alongará rapidamente à medida que novas cabeças surgirem uma após a outra.

Em poucos dias, um único verme se desenvolve em uma cadeia de quatro ou cinco clones interconectados, ligados temporariamente entre si.

No entanto, essa transformação não é resultado de uma nova mutação genética. Ela ocorre quando os ciclos reprodutivos normais do verme se sobrepõem.

Essencialmente, o verme entra em um frenesi alimentar, começando a gerar o próximo clone mesmo antes que o último verme que ele criou tenha se separado.

Cientistas da Universidade de Varsóvia, na Polônia, descobriram que a abundância de alimentos pode desencadear essa transformação impressionante em quatro espécies microscópicas de vermes achatados. Estenostomia , vivendo principalmente em água doce.

Este estudo está disponível como pré-publicação no bioRxiv e ainda não foi revisado por pares.

Os platelmintos são animais de corpo mole e sem coluna vertebral que frequentemente se reproduzem sem acasalamento, produzindo descendentes geneticamente idênticos a si mesmos.

Normalmente, um platelminto desenvolve uma nova cabeça e a parte correspondente do corpo dentro do seu corpo existente. Após a nova parte completar o seu desenvolvimento, ela geralmente se desprende e continua a viver independentemente.

Esse método de reprodução assexuada é conhecido como paratomia e Estenostomia Envolve uma série de atividades genéticas que levam a um surto de crescimento e à organização essencial do eixo do corpo.

Os platelmintos também são conhecidos por sua extraordinária flexibilidade de desenvolvimento. Em condições de laboratório, algumas espécies podem ser induzidas a desenvolver cabeças com formato semelhante ao de outras espécies sem qualquer alteração em seu DNA, ou podem regenerar naturalmente uma cabeça em cada extremidade.

Em novos experimentos, a abundância de alimento alterou o momento da reprodução. Os vermes cresceram tão rapidamente que o próximo ciclo reprodutivo começou antes mesmo que o anterior fosse concluído.

Posteriormente, várias seções em desenvolvimento do clone permaneceram conectadas, formando uma cadeia temporária com múltiplas cabeças.

«"Desde o início, suspeitávamos que a alimentação pudesse ser a causa da cadeia alimentar", disse Ludwik Gasiorowski, zoólogo da Universidade de Varsóvia, ao ScienceAlert.

«No entanto, eu pessoalmente esperava que esse processo fosse desencadeado pela qualidade do alimento (ou seja, os tipos de presa), e não pela sua quantidade.».

Inicialmente, a equipe propôs seis tipos de presas microscópicas para seis espécies de fungos do gênero. Estenostomia .

Quatro espécies cresceram e se reproduziram de forma estável quando alimentadas com um organismo unicelular de água doce contendo algas verdes.

Os pesquisadores então variaram a quantidade dessa presa e, à medida que a disponibilidade de alimento aumentava, a formação da cadeia alimentar aumentava significativamente.

«"O que mais me surpreendeu foi a confiabilidade e a capacidade de reproduzir esse efeito", disse Gasiorowski.

«"Se quisermos obter minhocas acorrentadas, basta colocá-las em uma área com alta concentração conhecida de uma determinada presa por três dias, e sempre veremos essas correntes.".

Quando os vermes ingeriam as células verdes de suas presas, seus sistemas digestivos ficavam verde-brilhantes e seus corpos se alongavam rapidamente.

«"Após cerca de dois dias, a primeira das novas cabeças torna-se visível", explicou Gasiorowski.

Inicialmente, a cabeça em desenvolvimento aparece como dois pontos claros no meio do verme, à medida que o cérebro em formação empurra o tecido intestinal mais escuro para dentro.

Em seguida, começam a aparecer cabeças adicionais ao longo do corpo em alongamento, como pode ser visto na imagem abaixo.

Aproximadamente quatro dias após o início da alimentação, as cadeias mais longas contêm quatro ou cinco zooides conectados da cauda à cabeça.

Essas cadeias não são permanentes. Depois que a cabeça mais antiga em desenvolvimento se forma, os vermes se dividem em cadeias menores ou em vermes individuais. Se houver alimento suficiente, eles crescem, formam cadeias e se dividem novamente.

A alimentação extra acelera o crescimento do verme em comprimento, mas ainda leva cerca de quatro dias para que uma nova cabeça se forme — portanto, o verme já está grande o suficiente para iniciar outro ciclo reprodutivo antes de completar o primeiro.

Os pesquisadores chamam essas estruturas em forma de cadeia de "paracolônias" porque elas se assemelham a animais que formam colônias clonais, mas que eventualmente se desintegram.

A equipe também testou se estar na cadeia proporcionava algum benefício direto aos vermes. Eles não encontraram evidências de que as regiões conectadas compartilhassem o trabalho digestivo.

No entanto, em experimentos, cadeias de vermes da mesma espécie Estenostomia tinham menos probabilidade de se tornarem o objeto de escolha de um predador do que vermes individuais, embora essa tendência não tenha sido observada no caso das outras espécies.

Isso não se deve necessariamente ao fato de as correntes Estenostomia Possuía grande inteligência para, de alguma forma, enganar os predadores.

Gasiorowski observou que, mesmo que exista alguma vantagem, ela pode ser resultado de um tamanho corporal maior (e, portanto, de mais cílios para impulsionar os vermes na água), em vez de terem múltiplas cabeças conectadas.

«"Ainda sabemos muito pouco sobre a ecologia desses invertebrados microscópicos — nem sequer sabemos quem são seus principais predadores na natureza, o que limita nossa capacidade de estudar alguns dos mecanismos ecológicos", disse ele.

«"Mesmo que os vermes sejam selecionados por sua capacidade de aumentar o tamanho do corpo, a formação de cadeias continua sendo um subproduto acidental do desenvolvimento.".

Embora para Estenostomia Esta é apenas uma fase temporária, e sabe-se que alguns platelmintos relacionados formam cadeias permanentes, sugerindo que essa forma pode ser benéfica para eles.

Por exemplo, Catenula lemnae podem formar cadeias contendo mais de 15 seções conectadas, enquanto em outra espécie relacionada de platelmintos foram observadas até 50 seções desse tipo.

No entanto, a equipe de Gasiorovsky não conseguiu se manter viável. C. lemnae Em condições de laboratório, portanto, eles não sabem se a estratégia reprodutiva é C. lemnae uma versão mais consolidada das cadeias alimentares Estenostomia .

Veja também: Um micróbio recém-descoberto evoluiu para um 'supergigante' canibal.«

«"Não podemos testar diretamente se a alternância entre reprodução assexuada e formação de cadeias segue a mesma lógica que em Estenostomia »"," disse Gasiorowski, embora, dada a relação próxima entre eles, "pareça plausível que as correntes Catênula desenvolvidos a partir de condições semelhantes às que observamos em Estenostomia ».

Se sabemos tão pouco sobre os mundos aquáticos habitados por esses vermes, essas questões continuam intrigantes e merecem atenção por enquanto.

Os resultados do estudo estão disponíveis no servidor de pré-impressão bioRxiv.

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