Evidências encontradas de diatomáceas se comunicando entre si usando fluorescência natural

Fig. 1. BL dispara fotorresposta de oscilação celular. (A) Séries temporais da projeção bidimensional da razão de aspecto R da célula (definida como a razão entre a seção transversal, r1, e o eixo transapical da célula, r2) para células vivas (pontos azuis) e mortas (pontos pretos) de P. delicatissima e seu ajuste a uma função senoidal (linha vermelha tracejada). (B) Reconstrução do espaço de fase bidimensional da dinâmica temporal de R em estado estacionário (6000 s) para células vivas em condições de luz do dia (a linha preta destaca o ciclo limite assintótico). (C) Evolução temporal de R para experimentos de longa série de tempo com células vivas, onde os períodos de luz e escuridão foram alternados (faixas brancas e cinza, respectivamente). (D) Densidade espectral de potência da evolução temporal de PC1 para experimentos de espectrofotometria em diferentes comprimentos de onda e função Lorentziana ajustada com pico de (450 a 490 nm). Crédito: DOI: 10.1126 / sciadv.abj5230

Uma equipe de pesquisadores do IFREMER, Instituto Francês de Pesquisa Marinha e do Instituto Mediterrâneo de Estudos Avançados, IMEDEA, encontrou evidências de comunicação de diatomáceas por meio do uso de fluorescência natural. Em seu artigo publicado na revista Science Advances, o grupo descreve seu estudo da alga unicelular.

As diatomáceas são minúsculas algas unicelulares com paredes celulares feitas de sílica – o plâncton é um exemplo bem conhecido. Eles normalmente vivem na superfície do oceano ou próximo a ela, embora também tenham sido descobertos que afundam ainda mais. Por fazerem parte da comunidade unicelular, os cientistas presumiram que qualquer comunicação entre eles ocorre por meio de interações químicas. Neste novo esforço, os pesquisadores encontraram evidências de que eles também podem se comunicar usando fluorescência natural.

A descoberta dos pesquisadores surgiu quando eles procuravam entender melhor como as comunidades fitoplanctônicas existem. Em particular, eles queriam entender melhor como os membros individuais de uma determinada comunidade se orientam. Como parte de seu trabalho, eles descobriram que as diatomáceas estavam se organizando de maneiras que não pareciam ser aleatórias e começaram a procurar um mecanismo de sinalização.

Eles descobriram que quando uma determinada diatomácea afundava, suas oscilações em torno de seu eixo permitiam que ela se movesse em uma determinada direção ao cair. Eles também observaram que pesquisas anteriores mostraram que as diatomáceas têm fotorreceptores produtores de DNA nas bandas vermelha e infravermelha, o que as estranhou porque o ambiente das diatomáceas é principalmente azul. Testes posteriores mostraram que eles tinham autofluorescência de clorofila, sugerindo que podiam emitir sinais de luz vermelha ao afundar.

Para descobrir se eles também podiam ler esses sinais, os pesquisadores colocaram uma pequena comunidade deles em um tanque e apontaram uma luz vermelha sobre eles. Isso incitou a comunidade a sincronizar suas oscilações, e a comunidade assumiu uma forma uniforme e se moveu em uníssono – um fenômeno que só poderia ter ocorrido se as diatomáceas pudessem se comunicar umas com as outras. Eles sugerem que mais trabalho é necessário para determinar se as diatomáceas usam suas habilidades de comunicação para outros fins, como a coreografia de acasalamento.

Publicado em 20/12/2021 06h25

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