Prof. Marco Nunes

Editor do  Nerd Cursos - Biologia

Um portal de materiais de estudos para o Enem e vestibulares

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ROTEIRO DO PODCAST

4 – Um animal que faz fotossíntese.

 

Olá estudantes e professores! Sou o professor Marco Nunes e este é o podcast semanal do Nerd Cursos, um portal gratuito de materiais de apoio ao estudo para o Enem e vestibulares.

O tema deste podcast é biológico. É sobre animais que realizam fotossíntese. Está se perguntando: Será que ouvi direito? Sim, ouviu.

A fotossíntese é um processo de produção de alimento, moléculas de glicose. É realizado por cianobactérias, algas e plantas, não ocorrendo em fungos e animais. Mas, há algumas situações particulares que animais realizam fotossíntese.

Vamos ao assunto, ouvindo o Seu Jorge com a música Team Zissou.

Cientistas americanos, estudando a vida marinha, na costa atlântica dos Estados Unidos, na região da Nova Escócia, encontraram um estranho animal, um molusco da classe gastrópode, conhecido como lesma-do-mar. As lesmas mediam de 3 a 6 centímetros, tinham o corpo achatado e uma coloração verde esmeralda brilhante. Eram encontrados entre bancos de algas pluricelulares da espécie Vaucheria litorea, seu principal alimento.

Em laboratório o animal foi estudado. Análises bioquímicas mostraram a presença de clorofila. Estudos histológicos verificaram a presença de cloroplastos no interior das células do intestino. Estava explicado a coloração verde. A espécie, foi chamada de Elysia chlorotica.

 

Algumas lesmas foram colocadas em aquários iluminados, sem fornecimento de alimento, e para a surpresa dos pesquisadores, elas sobreviveram por dez meses. Estudos posteriores, mostraram que os cloroplastos eram ativos, absorviam gás dióxido de carbono, água e luz e produziam gás oxigênio e glicose que estava nutrindo a lesma.

Nos aquários, as lesmas verdes se reproduziram. As larvas nasceram com uma cor marrom, e não possuíam cloroplastos, concluindo-se que os cloroplastos não eram passados para a próxima geração. Mantidas nos aquários iluminados sem alimento, morriam em poucos dias. Mas se as jovens lesmas fossem alimentadas com a alga adquiriam a cor verde e sobreviviam.

Investigações sobre a alimentação da lesma, mostrou que ela ralava o talo da alga com uma língua revestida com pequenos dentes e sugava as células da alga. No tubo digestivo, rompia as células, aproveitava os nutrientes, mas preservava os cloroplastos intactos. Os cloroplastos eram então fagocitados pelas células intestinais, tornando-se livres no citoplasma, onde permaneciam funcionais por meses, produzindo alimento para a lesma.

Este roteiro foi puro método científico, observação, formulação de hipóteses, realização de experimentos, interpretação dos resultados e conclusão sobre os fatos.

E daí! Pronto para um aprofundamento?

 

Ao fundo você ouve o cantor Gaúcho, Velho Milongueiro com a música O Roubo da Vespuciana.

E agora, como é classificada esta lesma, animal ou vegetal. Nada mudou, ela continua sendo considerada um animal, pois seus ancestrais assim também o eram.

Fotossíntese ocorrendo no interior de animais, não é um fato tão raro. O fenômeno é registrado em muitas esponjas, corais, hidras, anêmonas, águas-vivas e lesmas-do-mar.

Em corais, é comum que algas unicelulares do grupo das zooxantelas vivam entre as células animais, usando excretas celulares, como gás dióxido de carbono, nitratos e fosfatos e fornecendo gás oxigênio e glicose. Esta relação, geralmente é facultativa para a alga, mas essencial para os corais, caracterizando uma simbiose do tipo protocooperação. Se for obrigatória para ambos, a simbiose é do tipo mutualismo. A presença de algas nos tecidos dos corais, confere a eles uma coloração típica. Caso, as algas associadas morram, o coral torna-se esbranquiçado. Este processe é chamado branqueamento de corais, e normalmente causa a morte do animal por desnutrição.

Em várias espécies de lesmas-do-mar do gênero Elysia, a fotossíntese ocorre devido a presença de cloroplastos no interior das suas células. Assim, como ocorre em Elysia Chlorotica, as lesmas obtêm os cloroplastos a partir da alimentação de algas. Porém, os cloroplastos se mantêm ativos, por poucos dias, necessitando serem obtidos frequentemente através da alimentação.

 

O sequestro de cloroplastos, é chamado cleptoplastia, que literalmente quer dizer, roubo de cloroplastos. Esta simbiose é muito singular, pois é feita entre um organismo e uma organela celular. O caso registrado em Elysia Chlorotica chama a atenção pelo tempo que os cloroplastos permanecerem ativos no citoplasma da lesma por até 10 meses.

Vamos fazer uma viagem no tempo, ao som de Tim Maia, com a música Você e Eu, eu e Você, (Juntinhos).  

Há milhares de anos, nos oceanos da Terra, ocorreu uma simbiose entre organismos unicelulares, um eucarionte heterotrófico, que fagocitou um procarionte fotossintetizante, uma cianobactéria. Após a fagocitose, estes dois organismos passaram a viver integrados, a alga recebendo nutrientes da excreção e fornecendo em troca oxigênio e glicose.  Com o passar do tempo a relação tornou-se essencial e a separação das duas tornou-se impossível, estabelecendo-se uma simbiose do tipo mutualismo. A união foi tão profunda, que genes da cianobactéria foram transferidos ao núcleo da célula eucariótica, que passou a coordenar a duplicação e etapas importantes da fotossíntese das cianobactérias. A cianobactéria tornou-se uma organela integrante da célula eucarionte, o cloroplasto. Esta célula simbionte é a ancestral da atuais algas e vegetais.

Este processo é conhecido como endossimbiose. A origem endossimbiótica dos cloroplastos, é endossada pela presença nos cloroplastos de um DNA circular, semelhante ao bacteriano e de ribossomos.

A endossimbiose explica a origem de outra organela celular eucariótica, as mitocôndrias, que também possuem um DNA bacteriano e seus próprios ribossomos. A origem das mitocôndrias, envolveu a associação simbiótica mutualística entre uma célula eucariótica heterotrófica anaeróbica, ou seja, que não utilizava gás oxigênio em seu metabolismo energético, com uma célula procariótica, uma bactéria aeróbica, ou seja, que utilizava o oxigênio.

 

Voltando ao caso da lesma-do-mar Elysia Chlorotica

Pesquisas genéticas no DNA da lesma, detectaram a presenças de genes da alga. Esses genes são relacionados com várias etapas do processo fotossintético realizado pelos cloroplastos sequestrados, fato nunca antes verificado em animais. Isso explicou a manutenção da atividade cloroplastos em Elysia Chlorotica.   

Esse caso, tem despertado grande interesse da comunidade científica, pois a transferência de genes entre diferentes espécies, um processo chamado transferência genética horizontal, é muito raro entre organismos eucariontes pluricelulares. A compreensão desse processo pode permitir aplicações na área de biotecnologia de terapia genética.

O podcast acaba por aqui, mas nossa interação pode continuar em www.nerdcursos.com.br/podcasts. Lá você pode ler o roteiro do programa, ver esquemas e alimentar o podcast com dúvidas e comentários que podem dar origem a outros programas.

Participaram deste episódio: na abertura Mark Robson e Bruno Mars, durante o programa Seu Jorge, Velho Milongueiro, Tim Maia e eu, o professor Marco Nunes, que estou em simbiose com seus estudos.

E para terminar uma frase de  Lynn Margulis, a cientista norte americana que propôs a teoria endossimbiótica:

"A vida é uma união simbiótica e cooperativa permitindo que aqueles que se associam tenham sucesso."

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