Uma nova pesquisa publicada na revista Nature ajuda a desvendar o mistério da razão pela qual as estrelas do mar têm a forma de uma estrela. Mas há outro mistério.
1º de novembro de 2023 às 12h EDT
Simplificando, uma estrela do mar, também conhecida como estrela do mar, geralmente aparece como uma cabeça. A análise molecular de seus genes sugere que seus ancestrais evoluíram para perder caules.
O estudo mostra como os avanços na genética estão permitindo aos pesquisadores estudar a complexidade da vida na Terra como nunca antes. Neste caso, ajudou a resolver um mistério zoológico secular sobre uma das criaturas mais intrigantes do planeta. Até o nome “estrela do mar” é enganoso, pois o animal não é tecnicamente um peixe.
“Nós os chamamos de braços de estrelas do mar porque estamos acostumados a pensar neles como braços e pernas do corpo”, disse Daniel Roxar, professor da Universidade da Califórnia, Berkeley, coautor do estudo. Revista Natureza. “É a nossa própria perspectiva antropológica.”
Mas para esta nova pesquisa sobre estrelas do mar, “mão” é “a palavra errada”, acrescentou.
Havia muitas hipóteses sobre como Estrelas do mar criaram seus corpos únicos e “basicamente nenhum deles corresponde à realidade”, disse o biólogo do desenvolvimento da Universidade de Stanford, Laurent Forry, que liderou a pesquisa.
Vira a estrela do mar de cabeça para baixo
Em outros animais, desde uma baleia até um rato, é fácil dizer qual extremidade é a cabeça e qual é a cauda. Os biólogos chamam esses organismos de simétricos bilateralmente, o que significa que têm lados esquerdo e direito que se espelham.
“A maioria dos animais que conhecemos e amamos tem esse padrão”, disse Roxer.
Mas as estrelas do mar e seus parentes, como ouriços-do-mar e dólares de areia, são complicados. Esses animais, conhecidos como equinodermos, possuem simetria quíntupla, o que significa que seus corpos podem ser divididos em cinco segmentos iguais.
Os zoólogos há muito lutam para correlacionar os planos corporais das estrelas do mar e outros equinodermos junto com outros animais. Qual parte era a “cabeça” e qual parte era a “cauda” ninguém sabia. Muitos cientistas consideraram as estrelas do mar como animais sem cabeça.
“Você olha para os equinodermos e eles pensam: ‘Quem encomendou isso’”, disse Roxer.
Para tornar o mistério ainda mais confuso, as estrelas do mar, apesar de sua aparência estranha, não o são. Que Parente distante dos humanos, que compartilharam um ancestral comum há 600 milhões de anos. As larvas das estrelas do mar, como os humanos, são, na verdade, bilateralmente simétricas. bebê As estrelas do mar passam várias semanas a meses no oceano antes de repentinamente remodelarem seus corpos para cinco vezes o tamanho adulto.
Para o estudo, Forry e sua equipe usaram duas técnicas para caracterizar como os genes são expressos através do corpo de uma espécie de estrela do mar chamada estrela morcego. Uma técnica é incubar a estrela do mar com uma sonda fluorescente que se liga a regiões específicas do RNA. Outra envolve cortar uma estrela do mar em fatias finas, sequenciar o RNA em cada fatia e reconstruir o organismo num mapa tridimensional num computador.
Concentrando-se nos genes associados à cabeça, tronco e cauda de outros animais, a equipe descobriu que as estrelas do mar são geneticamente compostas por células que contêm quase uma cabeça inteira.
Como disse Thurston Lagaley, da Universidade de Victoria, no Canadá, num artigo da Nature Perspectives, a estrela do mar “é como uma cabeça com uma base móvel nos lábios”.
“Este é um estudo elegante e convincente, com implicações importantes para a história evolutiva das estrelas do mar e de outros equinodermos”, disse Imran Rahman, paleontólogo do Museu de História Natural de Londres, que não esteve envolvido na investigação.
Agora, disse ele, paleontólogos como ele devem investigar o rico registo fóssil da estrela do mar para descobrir como é que perdeu o seu corpo. “Em última análise, isto irá ajudar-nos a descobrir a sequência de mudanças evolutivas que levaram ao plano corporal semelhante à cabeça”, disse Rahman.
A equipe de pesquisa conseguiu explorar esta questão de longa data sobre o corpo de uma estrela do mar devido à queda no custo e ao aumento da velocidade do sequenciamento de genes.
“Não temos as ferramentas”, disse outro coautor do estudo, Christopher Lowe, de Stanford. “Chegamos ao ponto em que estamos resolvendo essas questões que eram muito difíceis de resolver há cinco anos.”
Os financiadores do estudo incluem San Zuckerberg BioHub, com sede em São Francisco, uma organização sem fins lucrativos de ciências médicas financiada pelo cofundador do Facebook, Mark Zuckerberg, e sua esposa Priscilla Chan, bem como a NASA, que está interessada em como a vida pode se desenvolver em outros planetas.
O próximo passo é estudar os planos corporais dos ouriços-do-mar, pepinos-do-mar e outros, disse a equipe. Estrela do Mar Parentes.
“Nenhum organismo tem todas as respostas”, diz Zach Schwartz, cientista da Universidade de Chicago que estuda estrelas do mar. desenvolvimento, mas não esteve envolvido no estudo mais recente.
“E há uma grande questão em aberto: qual é a origem da simetria quíntupla?” ele adicionou. “Por que o número cinco?”
Este artigo faz parte da Animalia, que explora o estranho e fascinante mundo dos animais e as formas como os admiramos, ameaçamos e dependemos deles.
