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Traduzindo: Marching to the Beat of Two Different Drummers

Ritmos fascinantes: O verme marinho Platynereis dumerilii amadurece e desova em sincronia com a Lua. Foto: Zhang et al., Current Biology

Ritmos fascinantes: O verme marinho Platynereis dumerilii amadurece e desova em sincronia com a Lua. Foto: Zhang et al., Current Biology

Marchando na batida de dois bateristas diferentes
Por Gretchen Vogel

Quase todos os organismos, das bactérias aos mamíferos, têm um ciclo circadiano — mecanismo nas suas células que os mantêm em sincronia com o ciclo de dia-e-noite da Terra. Mas muitos organismos seguem outros ritmos também: as marés, os meses ou as estações. Apesar de os pesquisadores terem documentado esses comportamentos, ninguém está certo se estes ciclos não diários usam os mesmos componentes que o relógio circadiano, ou se eles têm seus próprios relógios.

Dois artigos publicados hoje apresentam as primeiras evidências de relógios independentes do circadiano: um piolho do mar cujo padrão de nado se sincroniza com as marés, e um verme marinho que amadurece e desova de acordo com as fases da lua. As descobertas, de grupos trabalhando separadamente, sugerem que relógios não circadianos podem ser comuns e explicar uma variedade de ritmos biológicos.

Na costa norte do País de Gales vive um pequeno crustáceo chamado de pulga-pintada-do-mar — Eurydice pulchra. Medindo menos de um centímetro, a criatura nada e se alimenta durante a maré alta, que vem a cada 12,4 horas, porém, se enterra na areia durante a maré baixa. Ela ainda nada mais vigorosamente durante as marés altas diurnas do que nas marés altas noturnas. As manchas pretas na sua carapaça se espalham durante o dia como uma espécie de protetor solar, mas formam pintas discretas à noite. Charalambos Kyriacou, geneticista molecular da Universidade de Leicester, no Reino Unido; o biólogo marinho Simon Webster, da Universidade Bangor, também no Reino Unido, e colegas queriam descobrir se estes dois ritmos — o ciclo de 24 horas das manchas e nado vigoroso e o de 12,4 horas de atividade ou descanso na areia — eram movidos pelo mesmo relógio molecular.

Depois de um trabalho minucioso para retirar os genes conhecidos para o ciclo circadiano (descobertos em moscas, ratos e outros animais modelo) dos crustáceos, os pesquisadores testaram se eles poderiam manipular os dois ritmos independentemente. Primeiro, mantiveram os animais em escuridão constante no laboratório por mais de um mês, a fim de que ambos os padrões de nado e carapaça se tornassem arrítmicos. Vibrando os tubos de ensaio dos animais por 10 minutos a cada 12,4 horas, os pesquisadores foram capazes de restabelecer os padrões de nado das marés, apesar de não ter havido diferença entre “marés altas” diurnas e noturnas. Quando interferiram em alguns dos genes para o ciclo circadiano, eliminando os padrões diários dos animais, os ritmos de nado de maré não foram afetados. “Podemos interromper completamente o relógio circadiano, e nada acontece com o relógio das marés”, diz Kyriacou. O relógio de marés da criatura deve ser um mecanismo independente, reporta o grupo online no Current Biology.

O verme marinho Platynereis dumerilii adquiriu um pouco de notoriedade uma década atrás, quando ajudou pesquisadores a desvendar a ancestralidade evolutiva do olho dos vertebrados. Estes animais têm células sensíveis à luz, chamadas fotorreceptores, nos seus cérebros que não estão conectadas com seus olhos, mas são surpreendentemente semelhantes às fotorreceptoras humanas. Kristin Tessmar-Raible, neurobióloga da Universidade de Viena que ajudou na condução dos estudos moleculares genéticos dos fotorreceptores, se perguntava para que o verme realmente os usava. Na literatura, ela descobriu que os ciclos lunares governam os padrões de maturação e desova dos vermes — eles desovam nas noites em torno da Lua Nova. “Pensei que fosse piada”, diz ela. “Parece um conto de fadas”. Em conversas com biólogos marinhos, entretanto, ela aprendeu que os padrões de comportamento em sincronia com a Lua não são incomuns. No entanto, não estava claro se os padrões estavam conectados com relógios circadianos.

Expondo os animais em laboratório a diferentes quantidades de luz turva à noite, Tessnar-Raible e seus pares puderam alterar artificialmente os ritmos, baseados na Lua, dos vermes. Esses ritmos, por sua vez, afetavam os padrões de comportamento de dia e noite. Porém, como explicam hoje no Cell Reports, interromper o relógio circadiano dos animais com uma droga não parecia afetar os ciclos lunares — demonstrando que o relógio lunar está separado. (O relógio lunar afeta o relógio circadiano dos animais, mas não o contrário.)

Os trabalhos nos dois artigos é “bastante sólido”, diz a cronobióloga Martha Merrow, da Universidade Ludwig Maximilians em Munique, Alemanha, e definitivamente responde a questão quanto à existência de relógios independentes e não circadianos. As descobertas instigarão outros pesquisadores a procurar por novos relógios, diz ela. “É um novo sopro de vida sobre nas questões sobre todos esses ritmos sensoriais, como o fato de a reprodução poder ser tão regulada a épocas específicas do ano”. Outros ciclos ainda não explicados como a menstruação humana e a aparição das cigarras a cada 17 anos podem ser explicados em parte por relógios independentes do circadiano, afirma, e um artigo recente sugere que o sono humano também pode ser afetado por ciclos lunares. Tessnar-Reible e seus colegas, agora, procuram pelos componentes moleculares do relógio lunar dos vermes, para ver se podem encontrá-los em outros organismos.

Fonte: Science

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This entry was posted on 26 de Setembro de 2013 by in Biologia and tagged , , , , , .

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