Pela primeira vez no mundo, cientistas no Japão observaram células individuais de corais rochosos engolfando algas fotossintéticas unicelulares.
As algas microscópicas, conhecidas como dinoflagelados, foram engolfadas por células cultivadas no coral rochoso Acropora tenuis, relataram os cientistas no jornal Frontiers in Marine Science.
“Os dinoflagelados são cruciais para manter os corais saudáveis e vivos”, disse o professor Noriyuki Satoh, autor sênior do estudo e chefe da Unidade de Genômica Marinha do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade de Graduação de Okinawa. “As células do coral absorvem as algas e fornecem-lhes abrigo e os blocos de construção para a fotossíntese. Em troca, as algas fornecem aos corais os nutrientes que eles sintetizam.”
No entanto, nas últimas décadas, essa relação essencial foi colocada sob pressão. Impulsionadas pela poluição, acidificação e aumento da temperatura do oceano, as células estressadas de coral estão expulsando as algas microscópicas e coloridas em eventos de branqueamento em massa, resultando em enormes faixas de recifes brancos mortos.
Os corais rochosos da família Acroporidae – o tipo mais comum de coral encontrado em recifes tropicais e subtropicais – são particularmente suscetíveis a esses eventos de branqueamento. Esses corais de crescimento rápido criam esqueletos de carbonato de cálcio e, portanto, desempenham um papel fundamental na construção de recifes de coral.
“Para a conservação dos recifes de coral, é vital que entendamos completamente a parceria entre o coral rochoso e as algas que vivem dentro desses animais, no nível de uma única célula”, explicou o co-primeiro professor Kaz Kawamura da Universidade de Kochi. “Mas, até recentemente, isso era muito difícil de conseguir.”
Células de coral são notoriamente difíceis de cultivar, então, antes os cientistas tinham que confiar em sistemas experimentais de outras criaturas marinhas intimamente relacionadas, como anêmonas do mar, para estudar o mecanismo de como os dinoflagelados entram e saem das células.
Não foi até abril de 2021 que a equipe de pesquisa deu um grande salto em frente, relatando na Biotecnologia Marinha que eles haviam cultivado com sucesso diferentes linhagens de células de larvas do coral rochoso, Acropora tenuis, em placas de Petri.
Para este estudo, os cientistas se concentraram em uma linha de células de coral chamada IVB5. Muitas das células desta linha têm propriedades semelhantes às células endodérmicas, em termos de forma, comportamento e atividade gênica. É importante ressaltar que em organismos de corais inteiros, são as células endodérmicas que engolfam as algas.
Os cientistas adicionaram o dinoflagelado, Breviolum minutum, a uma placa de Petri contendo células de coral IVB5.
Cerca de 40% das células de coral na cultura formaram rapidamente projeções longas em forma de dedo que alcançaram o contato com os dinoflagelados. As algas foram então “engolidas”, num processo que durou cerca de 30 minutos.
“Foi incrível ver – foi quase um sonho!” disse o Prof. Satoh.
Ao longo dos dias seguintes, as algas dentro da célula foram quebradas em fragmentos ou foram encerradas com sucesso em sacos ligados à membrana, chamados vacúolos, dentro das células. Para os pesquisadores, isso indica como a relação possivelmente começou há milênios.
“Pode ser que, originalmente, os ancestrais do coral engolfassem essas algas e as quebrassem para alimentação. Mas, com o tempo, eles evoluíram para usar as algas para a fotossíntese”, sugeriu o co-primeiro autor, Dr. Satoko Sekida, da Universidade de Kochi .
Os pesquisadores agora estão usando microscópios eletrônicos para obter imagens mais detalhadas de como as células de coral envolvem os dinoflagelados. Eles também estão trabalhando em experimentos genéticos para identificar quais genes de coral estão envolvidos.
Nesse estágio, as células do coral que contêm as algas vivem cerca de um mês antes de morrer. Em um futuro próximo, a equipe espera alcançar uma cultura estável onde as células de coral e os dinoflagelados possam se reproduzir juntos.
“Isso seria muito empolgante, pois poderíamos fazer novas perguntas, como como os corais reagem quando colocados sob estresse”, disse o Prof. Satoh. “Isso pode nos dar uma compreensão mais completa de como ocorre o branqueamento e como podemos mitigá-lo.”
Publicado em 17/07/2021 20h05
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