Células-tronco podem ser o segredo da origem e evolução de seres multicelulares

[fragmento; adaptado]

Por Bruno Vaiano

Ernst Haeckel era estudante de medicina, filho de um conselheiro da corte prussiana, e “provavelmente o homem mais bonito que eu já havia visto”, escreveu um de seus alunos. Ele e sua prima de primeiro grau, Anna, eram apaixonados desde a adolescência – o que, longe de ser um problema, era o sonho de todo clã aristocrático da Europa no século 19: Darwin, por exemplo, se casou com sua prima, e o irmão dela, com a irmã de Darwin. A ideia era manter a herança na família e preservar o poder dos sobrenomes.

Haeckel era o partidão perfeito, não fosse um problema: sua semelhança com Darwin não parava no casamento endogâmico. Ele também queria ser naturalista. O que, no século 19, equivalia a contar para seu tio-do-pavê-e-futuro-sogro que você largaria Medicina da USP para ser músico. Para convencer a família de que conseguiria sustentar sua prima-noiva, ele saiu em turnê pelo sul da Europa, estudando animais marinhos nas praias e desenhando-os em minúcias.

Deu certo. Haeckel escreveu best-sellers, virou professor universitário e suas ilustrações foram uma sensação. Com a grana no bolso, casou-se com Anna. Um ano e meio depois, aos 29 anos, ela morreu (talvez de febre tifoide, mas não houve diagnóstico). Deprê e niilista, ele abandonou a fé religiosa e abraçou de vez a evolução por seleção natural. Viciou-se em trabalho, dormia quatro horas por noite e começou a traçar imensas árvores da vida na Terra, que indicavam o grau de parentesco entre as espécies.

Nem todos os insights de Haeckel estavam certos. Mas, dentre suas hipóteses de arrepiar os cabelos da Igreja, uma, em particular, sobrevive na biologia: nós (e todos os animais da Terra) somos netos do Bob Esponja.

Questões porosas

As esponjas são tubos de células que se apoiam em rochas, no fundo do mar. A água entra pelas paredes desses cilindros, que filtram os nutrientes e deixam o resto sair pela abertura no topo. […]

Em 1874, Haeckel percebeu que as células filtradoras de comida das esponjas, os coanócitos, têm exatamente a mesma arquitetura de micróbios aquáticos chamados coanoflagelados. Eles são criaturinhas microscópicas inofensivas e onipresentes nas águas da Terra […].

Pertencem ao reino Protista, aquele em que os biólogos põem as coisas que eles não sabem direito o que são (rs). Um saco de gatos taxonômico. Protistas não são fungos, animais nem plantas. Mas suas células têm estruturas complexas que esses seres vivos grandões também apresentam – como um núcleo para guardar o DNA, e usinas de geração de energia chamadas mitocôndrias. […]

Existem protistas multicelulares, visíveis a olho nu, como as algas (pois é, elas não são plantas). Mas muitos, como as amebas e protozoários, são feitos de uma célula só. É o caso dos coanoflagelados. Vistos no microscópio, eles têm a forma de uma bola em cima de um cone. Como a silhueta de um buraco de fechadura, ou de um peão de xadrez. A bola é a célula em si, onde fica o DNA e o resto do maquinário biológico. Já o cone é formado por 30 ou 40 microvilosidades, filamentos que parecem tentáculos de uma água-viva. Do centro desse cone, emerge um filamento maior, chamado flagelo, parecido com o que equipa os espermatozoides – e com a mesma função: nadar. O conjunto da obra fica assim: ~>O

É de se imaginar que esse rabinho ficasse atrás, empurrando a célula, como ocorre com o espermatozoide. Mas a verdade é que ele nada ao contrário, com o cone e o rabinho para frente. Como um avião com hélice no nariz: O<~

O coanoflagelado se move assim porque as microvilosidades atuam como “boca”: vão captando bactérias e pequenas partículas de material orgânico que pairam na água.

A sacada de Haeckel foi que uma esponja-do-mar funciona como uma colônia de coanoflagelados, que se uniram em uma muralha para aumentar a área de captação de comida. A diferença é que eles abanam coletivamente seus flagelos – lembre-se, os “rabinhos” – para sugar a água para dentro da esponja, e não para se mover. Um é Maomé indo à montanha, o outro atrai a montanha para Maomé. Os coanócitos das esponjas atuais seriam herdeiros de coanoflagelados. Protistas em carreira solo que se juntaram para formar o primeiro animal, o ancestral comum de toda a fauna da Terra.

Vale esclarecer algo: isso não quer dizer que nossos ancestrais sejam os mesmos coanoflagelados que hoje nadam pelados em Santos. Eles eram, isso sim, um protista pré-histórico, que existiu há uns 700 milhões de anos, muito parecido tanto com os coanoflagelados quanto com as células das esponjas – e cuja linhagem se bifurcou para dar origem a ambos. […]

Carambolas

A hipótese esponjosa de Haeckel permaneceu incólume, por 140 anos, como nossa melhor explicação para a origem dos animais. Até que apareceram as carambolas do mar – nome popular dos ctenóforos, bichos aquáticos translúcidos e gelatinosos, que lembram águas-vivas com forma de bola de rugby. Em 2017, um estudo comparativo de genomas identificou as carambolas, e não as esponjas, na raiz da irradiação dos animais. E essa conclusão tem respaldo no registro fóssil: no sul da China, há um fóssil de carambola de 631 milhões de anos na formação geológica de Doushantuo – uma data que corresponde à época mais aceita para a origem dos seres multicelulares.

Nem uma coisa nem outra são suficientes para tirar o trono pioneiro das esponjas. Afinal, sempre dá para encontrar um fóssilmais antigo – neste exato momento, uma potencial esponja de 890 milhões de anos está gerando debate entre paleontólogos. O registro geológico não é uma foto perfeita da realidade, principalmente quando estamos tratando de animais moles, que geralmente se decompõem sem deixar rastro. Além disso, análises filogenéticas estão sujeitas a alguma incerteza: métodos e pesquisadores diferentes extraem conclusões distintas dos mesmos DNAs.

Seja como for, essas duas descobertas reacendem o debate. E afora as carambolas, há um outro front de pesquisa que desafia as ideias de Haeckel: a investigação de protistas ainda mais estranhos que os coanoflagelados, que alternam entre estágios de vida uni e multicelulares.

Disponível em: https://super.abril.com.br/ciencia

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