Os vermes capilares estão sem os minúsculos ‘pêlos’ responsáveis ​​pelo movimento celular, filtração e detecção que todos os outros animais conhecidos têm – ScienceDaily

Hairworms são encontrados em todo o mundo e parecem fios finos de espaguete, com alguns centímetros de comprimento. Seus corpos simples sugerem seu estilo de vida parasitário – eles não têm sistema excretor, respiratório ou circulatório e passam quase toda a vida dentro dos corpos de outros animais. “Uma das coisas mais legais, talvez a coisa pela qual eles são mais conhecidos, é que eles podem afetar o comportamento de seus anfitriões e levá-los a fazer coisas que não fariam de outra forma”, diz Tauana Cunha, pesquisadora de pós-doutorado no Field Museum de Chicago e principal autora do estudo feito em colaboração com a Universidade de Harvard e a Universidade de Copenhague.

Existem algumas centenas de espécies de vermes de água doce. Seus ovos eclodem na água, e as larvas de hairworm são comidas por pequenos predadores aquáticos, como larvas de efeméridas, que por sua vez são comidas por predadores terrestres maiores, como grilos. Depois de crescer até a idade adulta dentro dos corpos de seus novos hospedeiros, os vermes manipulam o comportamento dos hospedeiros, fazendo-os pular na água. Lá, os vermes nadam para fora do traseiro de seus hospedeiros e procuram parceiros, amarrando-se uns aos outros, para recomeçar o ciclo. (Existem também cinco espécies de vermes que vivem em ambientes marinhos e parasitam criaturas aquáticas como lagostas, mas não está claro se esses também têm capacidade de manipulação do hospedeiro – não há pressão para os vermes voltarem para a água, já que os hospedeiros já vivem lá.)

Por mais estranho que seja o comportamento dos lagartos, o interesse de pesquisa de Cunha pelos animais tem mais a ver com o DNA deles. “Nós nos propusemos a sequenciar seus genomas, porque nada como eles jamais foi sequenciado antes nesse nível”, diz ela sobre o estudo realizado com seus coautores Bruno de Medeiros, Arianna Lord, Martin Sørensen e Gonzalo Giribet. “O objetivo era produzir esses genomas e, eventualmente, usá-los para entender as relações evolutivas entre vermes e outros tipos de animais.”

Ela e seus colegas coletaram amostras de DNA de duas espécies de lagartas – uma de água doce e outra de água salgada – e as sequenciaram. Mas quando compararam os códigos genéticos dos vermes com os de outros animais, descobriram algo surpreendente.

“O que descobrimos, o que foi muito surpreendente, foi que nos dois genomas de hairworm faltavam cerca de 30% de um conjunto de genes que se espera que estejam presentes em basicamente todos os grupos de animais”, diz Cunha.

Resultados como esse costumam fazer os cientistas se perguntarem se cometeram um erro. Mas havia uma conexão entre os genes ausentes nas duas espécies de vermes. “A grande maioria dos genes ausentes era exatamente a mesma entre as duas espécies. Isso era implausível por acaso”, diz Cunha.

Ao observar quais funções esses genes ausentes são responsáveis ​​em outros grupos de animais, Cunha e seus colegas mostraram que eles dão as instruções para a produção de cílios. “Os cílios são organelas, pequenas estruturas no nível celular, que estão presentes basicamente em todos os animais e, de forma ainda mais ampla, em protistas e algumas plantas e fungos. Portanto, estão presentes em uma grande diversidade de vida na Terra”, diz Cunha. Eles estão presentes em muitas das células do corpo humano: por exemplo, as caudas dos espermatozoides são cílios, e as células da retina de nossos olhos também têm cílios.

Anteriormente, os cientistas descobriram que os vermes capilares pareciam não ter cílios onde normalmente seriam encontrados. O esperma de hairworm, por exemplo, não tem cauda. Mas, embora ninguém jamais tivesse visto uma célula ciliada de um verme, isso não foi considerado uma prova definitiva de que eles não os tinham. É difícil provar algo com evidências negativas. “Sem os genomas, isso exigiria a observação de todas as células em todos os estágios da vida em todas as espécies”, diz Bruno de Medeiros, curador de insetos polinizadores do Field Museum e coautor do artigo.

“Com base em observações anteriores, não parecia que os vermes tinham cílios, mas não sabíamos ao certo”, diz Cunha. “Agora, com os genomas, vimos que eles realmente carecem dos genes que produzem cílios em outros animais – eles não têm o maquinário para produzir cílios em primeiro lugar”.

Além disso, o fato de que tanto as espécies de lagartas de água doce quanto as marinhas perderam os genes dos cílios indica que essa mudança evolutiva aconteceu no passado distante do ancestral comum das duas espécies. “É provável que a derrota tenha acontecido no início da evolução do grupo, e eles só vêm seguindo assim”, diz Cunha.

A descoberta abre as portas para várias novas questões. Não está claro como a falta de cílios afetou os vermes, ou se o comportamento parasitário dos vermes pode estar relacionado aos cílios ausentes. “Existem muitos outros organismos parasitas que não estão perdendo esses genes específicos, então não podemos dizer que os genes estão faltando por causa de seu estilo de vida parasitário”, diz Cunha. “Mas os organismos parasitas em geral geralmente carecem de muitos genes. A hipótese é que, como os parasitas não estão usando certas estruturas e, em vez disso, dependem de seus hospedeiros, eles acabam perdendo essas estruturas.”

Hairworms não são os únicos parasitas capazes de “controlar a mente” – é um comportamento que surgiu em protozoários como o organismo responsável pela toxoplasmose, que reduz o medo dos roedores de gatos, e no fungo Ophiocordycepsque ficou famosa pelo videogame e programa de TV O último de nós, que manipula as formigas para espalhar os esporos do fungo. Embora esses organismos estejam apenas distantemente relacionados aos vermes, Cunha diz que o novo estudo pode ajudar os cientistas a encontrar pontos comuns sobre como esse comportamento funciona. “Ao fazer essa análise comparativa entre os organismos no futuro, poderemos procurar semelhanças. Ou talvez esses organismos tenham evoluído comportamentos semelhantes de maneiras completamente diferentes uns dos outros”, diz Cunha.