Vermes que transformam insetos em “zumbis” fazem hospedeiros pularem na água e se afogar
Parasitas infestam insetos, como grilos e besouros, e crescem por vários meses dentro de seus hospedeiros, mas precisam retornar à água para acasalar e colocar ovos
Vermes semelhantes a fios que vivem nas entranhas de certos insetos fazem seus hospedeiros pularem na água e se afogarem.
O que os cientistas sabiam sobre esses parasitas semelhantes a fios de espaguete já era bastante bizarro.
As larvas infestam artrópodes, como grilos e besouros, e crescem por vários meses dentro de seus hospedeiros terrestres, mas devem retornar à água para acasalar e botar ovos. Para fazer isso, os vermes manipulam o comportamento de um hospedeiro, obrigando-o a procurar água e mergulhar. Os parasitas podem então se esquivar do traseiro do hospedeiro e nadar para longe.
Mas os vermes ficaram muito mais estranhos.
A análise genética revelou que os vermes crina – cientificamente classificados como o filo Nematomorpha – fizeram um desvio evolucionário há muitos milhões de anos que lhes custou cerca de 30% dos genes encontrados em todos os outros animais.
Os cientistas descobriram a perda quando sequenciaram os genomas de duas espécies de nematomorfos: o verme de água doce Acutogordius australiensis e a espécie marinha Nectonema munidae.
Quais genes estavam faltando?
Embora o comportamento dos vermes tenha sido bem estudado, pouco se sabe sobre sua genética. Os pesquisadores que sequenciaram os genomas de A. australiensis e N. munidae esperavam mudar isso, disse Tauana Cunha, principal autora do estudo publicado terça-feira na revista Current Biology. Cunha é agora um cientista pesquisador de pós-doutorado no Field Museum of Natural History de Chicago, mas começou a pesquisa como candidato a doutorado no departamento de biologia evolutiva e organísmica da Universidade de Harvard.
No entanto, quando os cientistas compararam seus genomas de vermes de crina com informações genômicas de outros animais, algo estava faltando, disse Cunha à CNN.
Veja vídeo do verme de água doce
“Existe um determinado conjunto de genes que se espera encontrar em grupos de animais”, disse ela. “É usado como uma métrica para a qualidade do seu genoma.” O mesmo grupo de genes – cerca de 200 no total – estava ausente em ambas as espécies de vermes de crina, sugerindo que isso foi uma peculiaridade genômica do grupo, e não um erro de dados.
Análises posteriores revelaram que os genes controlavam o desenvolvimento dos cílios, relataram os autores do estudo.
Esses genes, que também existem em organismos unicelulares chamados protistas e em algumas plantas e fungos, regulam o desenvolvimento de estruturas curtas semelhantes a pêlos no nível celular, chamadas cílios. Os cílios atuam como sensores, ajudam as células a se moverem e filtram micróbios e detritos. A cauda de uma célula espermática é um único cílio especializado; Os cílios também ajudam os organismos microscópicos a nadar e capturar alimentos. Essas estruturas revestem as superfícies de nossos pulmões e trato respiratório e crescem em células em nossas retinas.
Mistérios permanecem sobre os movimentos dos vermes
Por mais úteis que sejam os cílios, os vermes de crina de cavalo parecem estar bem sem eles, relataram os cientistas. Estudos anteriores de nematomorfos observaram que eles carecem de cílios, mas isso não havia sido explorado no nível genético. O novo estudo apresenta uma nova perspectiva sobre a anomalia, “combinando dados moleculares em escala genômica e observação morfológica detalhada”, disse o biólogo Keiichi Kakui, professor do departamento de ciências biológicas da Universidade de Hokkaido, no Japão.
Kakui, que não estava envolvido na nova pesquisa, foi o principal autor de um estudo que identificou os primeiros exemplos conhecidos de juvenis de vermes marinhos crina em crustáceos do fundo do mar chamados isópodes. Mas não se sabe como esses parasitas navegam em seu ambiente, principalmente quando carecem de estruturas sensoriais básicas que a maioria dos animais possui, disse Kakui à CNN por e-mail.
“É difícil para mim imaginar como esta espécie encontra e entra em seu hospedeiro no (o) vasto mar profundo”, disse Kakui.
Até o momento, os cientistas identificaram várias centenas de espécies de vermes crina de água doce e cinco espécies de vermes marinhos. Os vermes de crina marinha passam toda a sua vida na água, mas as espécies de água doce só são aquáticas quando adultas. A manipulação do comportamento de animais hospedeiros é conhecida apenas em espécies de água doce.
Como as linhagens de crina marinha e de água doce divergiram há milhões de anos, a perda genética provavelmente aconteceu em um ancestral e ambas as linhagens herdaram genomas sem os genes dos cílios, explicou Cunha. “Ao sequenciar mais espécies de lagartas, encontraríamos ainda mais evidências disso.”
Segundo Kakui, o trabalho é “um grande avanço”, com os dados genômicos oferecendo informações valiosas sobre as relações filogenéticas e a evolução do parasitismo em nematomorfos e seus parentes próximos.
Outros parasitas ‘controladores da mente’
Os parasitas que alteram o comportamento do hospedeiro ocorrem em muitos grupos diferentes. Ophiocordyceps – a inspiração fúngica para a infecção “cordyceps” na série da HBO “The Last of Us” – sequestra o cérebro de uma formiga, obrigando-a a subir em poleiros elevados onde morre, enquanto o fungo irrompe de seu cadáver. O protozoário Toxoplasma gondii suprime o medo dos roedores de predadores e torna os lobos infectados mais imprudentes quando se trata da dinâmica da matilha. As vespas parasitóides que depositam seus ovos dentro das lagartas também liberam substâncias químicas que transformam os hospedeiros em guarda-costas dos filhotes das vespas.
O vídeo acima, feito pelo entomologista Bruno de Medeiros, curador assistente de insetos no Field Museum of Natural History, mostra vermes crina de água doce no Monumento Nacional Muir Woods, na Califórnia.
Os cientistas ainda estão reunindo os mecanismos moleculares que desencadeiam essas mudanças comportamentais. Mais dados genômicos permitirão aos pesquisadores comparar genes e identificar seus papéis no controle do comportamento em várias espécies de parasitas, disse Cunha.
“Eles compartilham algumas semelhanças nesses mecanismos – nos genes que eles têm ou não?” ela disse. “Essas são algumas das questões que poderemos abordar melhor, agora que estamos construindo mais recursos genômicos para diferentes animais que não estavam representados antes.”
