À primeira vista, ele parece apenas mais um organismo microscópico vivendo na água e capturando bactérias para se alimentar. Mas, quando o ambiente muda e a comida começa a desaparecer, uma pequena parte da população segue um caminho completamente diferente. As células mudam de tamanho, comportamento e até de estratégia de alimentação. O mais surpreendente é que essa transformação acontece dentro de um organismo formado por uma única célula.
De filtrador pacífico a caçador microscópico
A descoberta foi feita em um sistema de filtragem de água do mar em Curaçao e levou os pesquisadores a identificar uma espécie até então desconhecida pela ciência: Euplotes gigatrox, um ciliado, grupo de microrganismos unicelulares cobertos por estruturas semelhantes a pequenos pelos, os cílios.
Normalmente, esses organismos vivem de maneira relativamente simples. Usam seus cílios para movimentar a água e capturar bactérias suspensas nela. Também conseguem se deslocar sobre superfícies, utilizando estruturas especializadas que funcionam quase como pequenas pernas.
O comportamento muda quando os recursos ficam escassos.
Uma parcela da população pode entrar em uma espécie de estado alternativo. As células crescem para mais do que o dobro do tamanho normal, desenvolvem uma estrutura bucal proporcionalmente maior e deixam de depender apenas das pequenas bactérias presentes na água.
Nesse momento, surge uma estratégia muito mais agressiva: essas células passam a perseguir e consumir outros indivíduos da mesma espécie e da mesma linhagem clonal.
Ou seja, não estão simplesmente caçando um organismo parecido. Estão atacando indivíduos geneticamente praticamente idênticos a elas.
Segundo os pesquisadores, uma única célula nessa forma supergigante consegue capturar e engolir uma presa inteira aproximadamente a cada dez minutos. É uma mudança extraordinária para um organismo que, apesar de ser uma única célula, consegue alterar radicalmente seu modo de vida.
Crescer traz uma vantagem, mas também cobra seu preço
A transformação, porém, não representa uma melhoria absoluta. Tornar-se maior e mais eficiente para capturar presas também significa perder algumas capacidades importantes.
As células normais de Euplotes gigatrox conseguem nadar e caminhar sobre superfícies. Na água, seus movimentos seguem trajetórias helicoidais, enquanto no substrato conseguem explorar o ambiente com maior versatilidade.
As células supergigantes, por outro lado, parecem estar muito mais especializadas na caça.
Elas praticamente abandonam a capacidade de nadar com eficiência e passam a se deslocar principalmente sobre superfícies, descrevendo trajetórias circulares. Essa limitação pode parecer uma desvantagem, mas faz sentido dentro da nova estratégia alimentar: suas possíveis presas também costumam caminhar sobre superfícies.
É uma espécie de troca biológica. A célula investe recursos para ficar maior e desenvolver uma estrutura mais adequada para capturar outras células, mas perde parte da capacidade de explorar diferentes ambientes.
Os pesquisadores observaram, portanto, uma situação que lembra estratégias encontradas em animais: uma característica pode aumentar o desempenho em determinada tarefa enquanto reduz a eficiência em outra.
A diferença é que, neste caso, tudo acontece dentro de um organismo unicelular.
O mais surpreendente está escondido nos genes
Para descobrir se as células supergigantes eram apenas versões maiores das células normais, os cientistas analisaram individualmente organismos em diferentes momentos de sua transformação.
Foram comparadas células normais, células supergigantes e indivíduos que haviam retornado recentemente ao estado convencional.
Os resultados indicaram que a transformação não é simplesmente uma questão de crescimento físico. As células supergigantes apresentam diferenças importantes na atividade de genes relacionados ao ciclo celular, à produção de proteínas e à organização das membranas.
Isso sugere que elas entram em um verdadeiro estado de desenvolvimento diferente.
Ainda mais interessante é o que acontece quando uma célula deixa de ser supergigante. Mesmo depois de voltar ao tamanho habitual, ela mantém durante algum tempo uma assinatura biológica própria. Essa condição parece reduzir temporariamente a ativação dos mecanismos que levam novamente à transformação.
Em experimentos com populações inteiras, grupos formados a partir dessas células recém-revertidas demoraram mais para produzir novos supergigantes e apresentaram menos indivíduos nessa condição.
Por que a estratégia nunca domina toda a população
Existe outro detalhe que torna o comportamento particularmente interessante: os supergigantes nunca chegam a representar mais de aproximadamente 5% da população.
Isso pode parecer estranho. Se a nova estratégia permite capturar uma fonte alternativa de alimento, por que não transformar todos os indivíduos?
A resposta pode estar justamente na necessidade de manter presas disponíveis.
As células supergigantes dependem da existência de indivíduos normais para sobreviver. Se toda a população adotasse a mesma estratégia e se transformasse em predadora, rapidamente faltariam organismos menores para serem consumidos.
Os pesquisadores relacionam esse comportamento ao chamado bet hedging, uma estratégia evolutiva de diversificação de risco. Em vez de apostar tudo em uma única resposta às mudanças ambientais, uma população mantém diferentes estratégias simultaneamente.
Quando as bactérias escasseiam, uma pequena parcela assume o papel de caçadora, enquanto a maioria continua seguindo o comportamento normal.
Assim, a população mantém uma espécie de plano B sem abandonar completamente sua estratégia principal.
Uma única célula que ajuda a estudar como os organismos mudam
A descoberta de Euplotes gigatrox pode ser importante muito além da curiosidade sobre um microrganismo canibal.
Grande parte do conhecimento sobre diferenciação celular vem de organismos multicelulares. Neles, diferentes células assumem funções específicas dentro do mesmo organismo: algumas formam tecidos, outras transportam substâncias, produzem energia ou participam da defesa.
Euplotes apresenta uma situação completamente diferente.
É uma única célula, mas consegue alterar profundamente sua estrutura, seu comportamento e sua função de acordo com as condições ambientais. Em determinados momentos, atua como um filtrador de bactérias; em outros, transforma-se em um predador especializado.
Para os pesquisadores, esse sistema pode ajudar a investigar quais mecanismos de desenvolvimento e regulação genética são fundamentais para a vida em geral e quais surgiram especificamente nos organismos multicelulares.
No fim, o pequeno organismo encontrado no Caribe mostra que estratégias extremamente sofisticadas não precisam de cérebros, órgãos ou corpos formados por milhões de células. Às vezes, uma única célula já é capaz de mudar completamente as regras do jogo quando o ambiente deixa de oferecer alimento suficiente.
