Os insetos têm seu próprio conjunto de micróbios amigáveis que ajudam a mantê-los saudáveis, assim como nós.
Mas, em vez de simplesmente crescer como nós, vertebrados sensíveis, os insetos sofrem deformação corporal extrema para se metamorfosear em seus estágios mais antigos de vida.
Como você pode esperar, essas contorções que mudam a vida complicam os arranjos de vida dos micróbios.
Esse processo complicado pode distorcer completamente e mudar drasticamente os órgãos e outros tecidos, de modo que quaisquer micróbios ao longo da jornada possivelmente não seriam um passeio de sobrevivência, muito menos divertido.
A ecologista evolucionista Rebekka Janke, da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, e seus colegas examinaram de perto esse processo de transformação no besouro Lagria villosa para descobrir o que acontece com seus pequenos ajudantes durante essa reviravolta.
Embora os besouros escuros tenham muitas espécies simbióticas em seu microbioma, eles dependem particularmente das bactérias Burkholderia para uma reprodução bem-sucedida.
Os ovos e as larvas do besouro são vulneráveis a infecções, mas a Burkholderia, que os besouros fêmeas exalam das glândulas próximas aos ovários para os ovos, mantém seus filhotes seguros produzindo produtos químicos policetídeos que têm propriedades antimicrobianas.
Como consequência, uma cepa particular de Burkholderia, B. gladioli, ou Lv-StB, tornou-se tão acostumada a viver uma vida confortável dentro do besouro que perdeu toda a capacidade de se mover por conta própria: seus genes e estruturas celulares para motilidade estão quase completamente desaparecidos, por isso também depende dos besouros para sua própria sobrevivência.
Janke e a equipe rastrearam o que aconteceu com os micróbios usando marcadores fluorescentes e tomografias computadorizadas e uma amostragem do DNA da bactéria.
Depois que os besouros-mãe revestem seus ovos com a gosma da glândula contendo bactérias, os micróbios passam cerca de seis dias expostos na superfície dos ovos, lutando contra bactérias parasitas e fungos famintos.
Uma vez que as larvas do besouro eclodem, as bactérias se reúnem em três dobras profundas na parte inferior das costas na cutícula externa da larva, como bolsos traseiros. Essas dobras não apenas fornecem proteção aos simbiontes; eles também contêm células glandulares que provavelmente ajudam a nutrir as bactérias com secreções.
Mas mesmo esses bolsos ficam enrugados durante a metamorfose extrema. Eles, no entanto, permitem que algumas das bactérias escapem para a superfície, desta vez para as pupas, prontas para se moverem em direção aos órgãos reprodutivos do besouro adulto.
Os pesquisadores não detectaram nenhum B. gladioli nas vísceras das pupas, então viajar para as glândulas de seus hospedeiros claramente não está acontecendo por caminhos internos.
Assim, os pesquisadores colocaram pequenas esferas fluorescentes de poliestireno do tamanho de simbiontes nas pupas em desenvolvimento. A maioria das contas acabou em torno da ponta do abdômen dos besouros quando eles emergiram como adultos, depois que seus estojos se abriram exatamente onde estavam seus bolsos traseiros.
“Ao modificar ‘bolsos’ únicos em suas costas, os besouros Lagria conseguem manter seus simbiontes protetores e facilitar sua realocação durante a pupação para órgãos adultos recém-desenvolvidos”, diz a ecologista evolutiva Laura Flórez, da Universidade de Copenhague.
O estágio final da jornada da bactéria nas glândulas adultas ainda permanece um mistério, e a maior parte desse processo ocorre apenas em besouros fêmeas. Os machos começam perdendo bactérias desde o estágio de pupa – seus bolsos traseiros são muito menores e mais rasos, e os machos adultos não possuem simbiontes.
“Na fase adulta, o principal objetivo dos órgãos simbióticos parece ser permitir a transmissão bem sucedida para a fase de ovo e para a próxima geração”, explica Flórez. “Como apenas as fêmeas põem ovos, os machos adultos não precisam carregar esses simbiontes potencialmente caros e são um beco sem saída para as bactérias”.
Em insetos sociais como formigas, se os indivíduos perdem alguns de seus companheiros microbianos, eles podem ser semeados de volta por outros do grupo; os novos resultados do estudo fornecem um exemplo de como insetos solitários evitam essa perda potencial durante seus estágios de vida mais vulneráveis.
“Essas descobertas indicam que a importância ecológica dos simbiontes provavelmente levou à evolução de estruturas especializadas no hospedeiro para abrigar e manter as bactérias durante a metamorfose”, concluem Janke e seus colegas em seu artigo.
Publicado em 05/09/2022 21h03
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