Nematóides da Antártica e Mudanças Climáticas


Brigham Young University

Como um verme da Antárctica fabrica seu próprio anti-congelante e o que isso tem a ver com mudanças climáticas

IMAGEM: O professor Byron Adams da UBY coleta uma amostra de solo no topo de uma montanha da Antárctica.
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Dois pesquisadores da Universidade Brigham Young que acabaram de voltar da Antártica, estão relatando a descoberta de um resistente verme que suporta o ambiente gelado, fabricando seu próprio anti-congelante. E quando sua terra natal, notoriamente seca, fica sem água, ele simplesmente desidrata e fica em animação suspensa, até que água líquida o traga de volta à vida.

Identificar os genes que o verme usa para disparar a produção de anti-congelante pode ser uma informação útil — genes semelhantes, encontrados em outros organismos antárticos, estão sendo usados atualmente para criar plantas de cultivo resistentes ao congelamento.

Porém o professor associado de biologia molecular Byron Adams e seu estudante de doutorado Bishwo Adhikari, da UBY continuam seu namoro com nematóides microscópicos por outro motivo.

IMAGEM: O estudante de pós-graduação Bishwo Adhikari (mais à direita) da UBY e dois outros estudantes realizam trabalho de campo em uma corrente da Antárctica.
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Eles passaram o Natal perto do Polo Sul tentando estabelecer como o destino de um verme de meio milímetro pode causar impacto sobre todo um ecossistema e como essa informação pode servir como uma importante base de cálculo para a compreensão do impacto das mudanças climáticas sobre sistemas mais complexos, tais como a plantação de um fazendeiro nos Estados Unidos.

Seu mais recente estudo, publicado na segunda feira na revista BMC Genomics, utilizou amostras coletadas por Adams durante viagens anteriores ao continente mais inóspito do mundo. Ele morou na Estação McMurdo por sete vezes e pegou carona em helicópteros para coletar amostras do solo congelado e seco dos vales antárticos, onde só um punhado de animais microscópicos consegue sobreviver. Os que conseguem servem como um conveniente laboratório para o estudo de como pequenas mudanças no ambiente podem ter um grande impacto em um ecossistema.

Uma pesquisa anterior, tendo Adams como co-autor, mostrou que outra espécie de nematóide desempenha um grande papel na quantidade de carbono reciclado através do solo, um processo que é um dos principais “tijolos” que constroem a vida na Terra. Ao mesmo tempo, flutuações na temperatura estão diminuindo a população de vermes. Este é o tipo de impacto de mudança climática que os pesquisadores querem compreender melhor, de forma a poderem prever o que se segue.

Adams e Adhikari estão dando esse passo adiante com sua análise dos genes de seu mais recente objeto: uma espécie de nematóide que vive nas áreas mais úmidas do interior de Antártica.

Até que Adhikari seqüenciasse seus genes, ninguém sabia que ele tinha desenvolvido um sistema de anti-congelante.

“Eu realmente fiquei surpreso — o gene do anti–congelante não se parece com qualquer coisa em outros nematóides”, ele disse.

Quando a água contida em um ser vivo se congela, cristais de gelo perfuram as paredes das células e o mata. Isso é o que causa o congelamento (“frostbite”). Acontece que o verme cria uma proteína que, provavelmente, impede que o gelo forme cristais aguçados ou os encapsula, de forma a que eles não perfurem coisa alguma.

O novo artigo também revela os genes usados pelo verme para colocar sua vida em “pausa” quando a água do solo seca.

Essa resposta genética, peculiar a essa espécie, a seu ambiente significa que é provável que ela continue a florescer, à medida em que a Antártica se torna mais úmida, explica Adams, enquanto outras espécies de nematóides encolhem. É assim que essa pesquisa a nível molecular traça a ligação com a previsão de como a composição e a distribuição das espécies no solo mudarão em resposta às mudanças climáticas.

“Compreender como o solo funciona, independentemente das plantas, nos fornece uma linha de base à qual podemos, posteriormente, acrescentar as plantas”, explicou Adams. “Esses são os primeiros passos rudimentares — a meta a longo prazo é sermos capazes de estender nossas descobertas a ecossistemas mais complexos, em particular aos ecossistemas gerenciados. Os agricultores querem saber como as mudanças climáticas vão afetar sua capacidade de cultivar colheitas. No momento, não fazemos a menor idéia. Compreender como isso funciona em um ecossistema simples é o primeiro passo para nos tornar capazes de fazer essas previsões”.

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Essa pesquisa é financiada pela National Science Foundation. Diana H. Wall da Universidade do Estado do Colorado é também uma co-autora do artigo.

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