Cientistas descobriram que as alforrecas mnemiopsis leidyi, dos animais mais antigos do planeta, conseguem fundir-se umas com as outras, partilhando corpo e funções vitais
Numa noite de verão de 2023, Kei Jokura entrou entusiasmado no Laboratório Biológico Marinho de Woods Hole, em Massachusetts, trazendo um aglomerado de alforrecas mnemiopsis leidyi dentro de um copo de vidro. O biólogo vinha do piso inferior, onde tanques albergavam uma colónia destas espécies. O aglomerado era maior do que os restantes e parecia que duas daquelas criaturas se tinham fundido numa só. "Ao início, não conseguia acreditar no que via”, recorda Kei Jokura, à data investigador na Universidade de Exeter, no Reino Unido.
Mariana Rodriguez-Santiago, investigadora de pós-doutoramento na Universidade Estatal do Colorado, trabalhava no seu próprio projeto quando Kei Jokura apareceu. "Ficámos todos espantados e admirados, a pensar: ‘Como é que elas conseguem fundir-se e ainda assim nadar e mover-se como uma unidade?'", conta. Pegou numa pipeta e tocou suavemente num dos elementos gelatinosos, que se contorceu. Ao mesmo tempo, o outro - ao qual parecia estar ligado - reagiu também. "Pensámos: 'Será que conseguem sentir a mesma coisa? São um indivíduo ou dois? Como podemos perceber isso?'", relata.
Nas semanas seguintes, Mariana Rodriguez-Santiago ajudou Kei Jokura a combinar vários pares das alforrecas, mnemiopsis leidyi, para observar o que acontecia. As conclusões da investigação conduzida por Kei Jokura, publicadas na revista Current Biology, mostraram que não só duas destas alforrecas podiam fundir os seus corpos, como também os seus sistemas nervoso e digestivo se uniam. Duas tornavam-se, efetivamente, uma só.
"O fenómeno da fusão levanta, sem dúvida, muitas questões interessantes - como quais os genes envolvidos no processo, o que acontece à sinalização neural e o que define o 'eu' e o 'não-eu'", diz Kei Jokura, que é agora investigador no Instituto Nacional de Biologia Fundamental do Japão. "Cada um destes temas tem o potencial de desafiar a nossa compreensão fundamental da biologia".
As alforrecas mnemiopsis leidyi existem em todo o mundo, tanto em águas costeiras como nas profundezas do oceano. Embora se assemelhem a medusas, não picam e pertencem a um tipo diferente, os ctenóforos, termo grego que significa "portadores de pentes". O nome é-lhes atribuído devido aos fios que possuem, semelhantes a cabelos, e que utilizam para se deslocar na água.
Os ctenóforos são um dos, senão o mais antigo grupo animal da Terra, possivelmente irmãos de todos os outros animais na árvore da vida. Por isso, "oferecem uma oportunidade realmente única para estudar aspetos fundamentais do funcionamento do sistema nervoso", explica Mariana Rodriguez-Santiago, coautora do estudo.
"Pertencem a um grupo de animais que já existiam quando surgiram os primeiros seres multicelulares", esclarece Pawel Burkhardt, biólogo evolutivo e investigador na Universidade de Bergen, na Noruega. Pawel Burkhardt foi coautor de outro estudo sobre mnemiopsis leidyi, publicado na revista PNAS, que mostra que esta espécie é capaz de regredir para uma fase da vida anterior, após situações de stress. Este investigador não participou, contudo, no estudo divulgado na Current Biology.
"Os dois artigos recentes demonstram que os ctenóforos têm uma notável capacidade de adaptação a ambientes em mudança e que os seus mecanismos de desenvolvimento são potencialmente mais flexíveis do que os de outros animais", acrescenta.
Fusão como mecanismo de sobrevivência
O artigo de Kei Jokura sugere também que os ctenóforos podem carecer de um mecanismo protetor de alorreconhecimento, aquele que permite a um organismo distinguir entre as suas próprias células e tecidos e os de outro organismo. Nos humanos, por exemplo, o alorreconhecimento é o processo que provoca a rejeição de órgãos transplantados.
Kei Jokura estudava a resposta da mnemiopsis leidyi, quando descobriu que dois exemplares feridos se tinham unido. Movido pela curiosidade de recriar o fenómeno, começou a experimentar com Mariana Rodriguez-Santiago. Cortaram partes de várias alforrecas e colocaram pares dessas secções juntas em placas de Petri durante a noite. Nove em cada 10 pares fundiram-se com sucesso, originando animais com dois órgãos sensoriais e dois conjuntos de aberturas anais, quando normalmente as alforrecas possuem apenas um de cada.
A fusão, constata Kei Jokura, ocorreu muito mais rapidamente do que o esperado. "Para observar o processo - quando e como acontece - realizámos imagens em câmara acelerada (time-lapse)", explica. A equipa colocou as alforrecas cortadas lado a lado e esperou.
Inicialmente, cada uma contraía os músculos de forma independente. Ao fim de uma hora, os movimentos rítmicos começaram a sincronizar-se. Duas horas depois, moviam-se em perfeita harmonia. Quando uma das partes era tocada suavemente, todo o organismo reagia como um só.
As imagens revelaram ainda outro nível de integração: os sistemas digestivos também se fundiram. Os investigadores alimentaram uma das bocas de um par de gelatinas fundidas dois dias antes com um camarão-de-salmoura marcado com fluorescência e seguiram o percurso da refeição ao microscópio.
As partículas digeridas desceram pelo canal digestivo, atravessaram a zona de fusão e entraram no trato intestinal do outro animal - "e esse segundo indivíduo era capaz de expulsar os restos alimentares", explica Mariana Rodriguez-Santiago. Eventualmente, os resíduos eram expelidos por ambos os ânus, cada um ao seu ritmo.
O futuro da investigação sobre as "portadoras de pente"
O que mais intriga Mariana Rodriguez-Santiago neste estudo é a forma como questiona fronteiras que ela considerava sólidas entre o “eu” e o “outro”.
O alorreconhecimento é visto como uma adaptação protetora, pois permite a um corpo rejeitar células estranhas que possam introduzir doenças perigosas. Mas estas criaturas “ultrapassam essa barreira sensorial de rejeição, o que lhes pode dar uma melhor hipótese de sobrevivência”, diz.
Pawel Burkhardt acredita que as descobertas podem ajudar os cientistas a compreender quando os animais evoluíram o alorreconhecimento e como sistemas nervosos simples se formam e processam informação.
Kei Jokura, por sua vez, quer continuar a perceber como os sistemas nervosos das alforrecas se interligam após a fusão.
"Gostaria de investigar a formo como os seus ‘pensamentos’ são integrados”, afirma. “Ao visualizar as redes neurais, talvez consigamos explorar algo semelhante a uma fusão de consciências.”
