Uma simbiose única confere aos organismos unicelulares a capacidade de perceber o campo magnético
Investigadores da LMU descobriram uma parceria invulgar entre um ciliado, bactérias e arqueas.
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Como é que os microrganismos se orientam para encontrar o habitat ideal? Já foi amplamente estudado que as chamadas bactérias magnetotáticas utilizam o campo magnético da Terra como uma bússola biológica. Alguns organismos unicelulares eucarióticos — ou seja, organismos mais complexos, como os ciliados, que, ao contrário das bactérias, possuem um núcleo celular — também possuem essa capacidade. No entanto, a forma como a adquirem tem permanecido, até agora, em grande parte um mistério. Uma equipa internacional liderada pelo professor William Orsi, do Departamento de Ciências Geológicas e Ambientais da LMU, descobriu agora um ciliado magnetotático até então desconhecido, que segue uma estratégia invulgar: a simbiose com dois parceiros no interior da sua célula.
Os investigadores encontraram o novo ciliado Tropidoatractus magnetotacticus em sedimentos fluviais com baixo teor de oxigénio, nas proximidades de Libreville, no Gabão. Imagens obtidas por microscopia eletrónica revelaram que possui minúsculas partículas de magnetite, dispostas numa estrutura semelhante a um colar de pérolas, que o ajudam a orientar-se em relação ao campo magnético – e que essas partículas provêm de simbiontes bacterianos vivos no interior do organismo unicelular. «Quando observámos estas células pela primeira vez, percebemos imediatamente que estávamos perante algo invulgar. A descoberta de que se orientam com a ajuda destes endossimbiontes revelou uma nova e fascinante forma como os eucariotas podem utilizar o campo magnético terrestre», afirma Leon Kaub, coautor principal do estudo juntamente com Mitali Chitnis.
Cooperação como adaptação ao habitat
Além disso, as imagens microscópicas sugeriram que o ciliado possui ainda outros parceiros microbianos. As análises genéticas confirmaram isso: Para além dos simbiontes formadores de magnetite, o ciliado também alberga arqueas produtoras de metano, que aproveitam os produtos metabólicos do ciliado, criando assim condições favoráveis para o metabolismo energético dos parceiros nos sedimentos sem oxigénio. Juntamente com a orientação em relação ao campo magnético terrestre, que ajuda os ciliados a nadar para baixo e a chegar mais rapidamente aos sedimentos pobres em oxigénio, esta simbiose permite a todos os parceiros uma sobrevivência mais eficiente no seu nicho ecológico.
«A nossa descoberta abre novas perspetivas sobre a evolução do sentido magnético», afirma Chitnis. «Assim, esta capacidade pode surgir não só através da evolução de um único organismo, mas também resultar de uma simbiose de longa duração entre diferentes microrganismos.» Orsi acrescenta: «Agora que este tipo de simbiose foi descoberto, presumo que ainda venham a ser descobertas muitas outras cooperações semelhantes em ambientes sem oxigénio e que estas relações sejam mais frequentes do que se pensava até agora.»
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