O estudo diz que estrelas do mar não têm braços, mas sim cabeça pentagonal

Simplificando, uma estrela do mar, também conhecida como estrela do mar, parece ser apenas uma cabeça. A análise molecular de seus genes sugere que seus ancestrais evoluíram para perder o tronco.

O estudo mostra como os avanços na genética estão permitindo aos investigadores investigar a complexidade da vida na Terra como nunca antes. Neste caso, ajudei a resolver um mistério zoológico secular sobre uma das criaturas mais intrigantes do planeta. Até o nome “estrela do mar” é enganoso, porque o animal não é tecnicamente um peixe.

“Nós os chamamos de braços de estrela do mar porque estamos acostumados a pensar nas coisas que saem do corpo como braços e pernas”, disse Daniel Rokhsar, professor da Universidade da Califórnia, Berkeley, que co-escreveu o estudo em 2017. Revista Natureza. “Esta é a nossa perspectiva estereoscópica.”

Ele acrescentou que esta nova pesquisa mostra que, para estrelas do mar, a palavra “braço” é um “termo mal utilizado”.

Existem diversas hipóteses sobre como Estrelas do mar Estes organismos desenvolveram os seus próprios corpos distintos e “basicamente nenhum deles corresponde à realidade”, disse Laurent Formery, biólogo do desenvolvimento da Universidade de Stanford que liderou a investigação.

Virando uma estrela do mar de cabeça para baixo

Para a maioria dos outros animais, da baleia ao rato, é fácil dizer qual extremidade é a cabeça e qual extremidade é a cauda. Os biólogos chamam essas criaturas de simétricas bilateralmente, o que significa que elas têm um lado direito e um lado esquerdo que se espelham.

“A maioria dos animais que conhecemos e amamos tem esta forma”, disse Ruksaar.

Mas as estrelas do mar e os seus parentes, como os ouriços-do-mar e os dólares de areia, são mais difíceis. Esses animais, chamados equinodermos, possuem simetria pentagonal, o que significa que seus corpos podem ser divididos em cinco seções iguais.

Os zoólogos há muito lutam para correlacionar os planos corporais com as estrelas do mar e outros equinodermos com aqueles encontrados na maioria dos outros animais. Qual parte é a “cabeça” e qual parte é a “cauda” ninguém sabia. Muitos cientistas classificam as estrelas do mar como animais sem cabeça.

“Você vê equinodermos e eles dizem: ‘Quem ordenou isso?’”, Disse Rukhsar.

O que torna o mistério ainda mais desconcertante é que as estrelas do mar, apesar da sua estranha aparência, não são assim tão Qual Eles estão intimamente relacionados com os humanos, compartilhando um ancestral há 600 milhões de anos. As larvas da estrela do mar, como os humanos, são, na verdade, bilateralmente simétricas. criança As estrelas do mar flutuam durante semanas ou meses no oceano antes de repentinamente remodelarem seus corpos em sua forma adulta pentagonal.

Em seu estudo, Formeri e sua equipe usaram duas técnicas para determinar como os genes são expressos através do corpo de um tipo de estrela do mar chamada estrela morcego. Uma técnica envolveu a incubação de estrelas do mar em uma sonda fluorescente que se apega a segmentos específicos de ácido ribonucleico (RNA). A outra envolve cortar uma estrela do mar em pedaços finos, sequenciar o RNA em cada fatia e reconstruir a criatura em um mapa 3D em um computador.

Ao concentrar-se em genes conhecidos por estarem associados à cabeça, tronco e cauda de outros animais, a equipa descobriu que as estrelas do mar são compostas por células que geneticamente constituem quase toda a cabeça.

Como disse Thurston LaCalle, da Universidade de Victoria, no Canadá, num artigo na revista Nature, a estrela-do-mar é como “uma cabeça sem corpo andando sobre os lábios no fundo do mar”.

“É um estudo elegante e convincente, com implicações importantes para a história evolutiva das estrelas do mar e de outros equinodermos”, disse Imran Rahman, paleontólogo do Museu de História Natural de Londres, que não esteve envolvido na investigação.

Ele acrescentou que paleontólogos como ele devem agora pesquisar o rico registo fóssil das estrelas do mar para descobrir como é que perderam a sua tromba. “Em última análise, isto poderia permitir-nos descobrir a sequência de mudanças evolutivas que levaram ao surgimento do plano corporal semelhante à cabeça”, disse Rahman.

A equipe de pesquisa conseguiu investigar esta questão de longa data sobre o corpo da estrela do mar devido ao declínio do custo e ao aumento da velocidade do sequenciamento genético.

“Não tínhamos as ferramentas”, disse Christopher Lowe, outro coautor do estudo da Universidade de Stanford. “Estamos chegando ao ponto em que podemos abordar essas questões de uma forma que era muito difícil de fazer há cinco anos.”

Os financiadores do estudo incluem o Chan Zuckerberg Biohub em São Francisco, uma organização sem fins lucrativos de ciências médicas financiada pelo cofundador do Facebook, Mark Zuckerberg e sua esposa, Priscilla Chan, bem como pela NASA, que está interessada em como a vida evolui em outros planetas.

A equipe disse que o próximo passo é estudar os planos corporais de ouriços-do-mar, pepinos-do-mar e outros. estrela do mar Parentes.

“Nenhuma espécie tem todas as respostas”, disse Zach Schwartz, cientista da Universidade de Chicago que estuda estrelas do mar. Desenvolvimento, mas não esteve envolvido no estudo recente.

“Uma grande questão permanece em aberto: Qual é a origem da simetria pentagonal?” ele adicionou. “Por que o número cinco?”

Este artigo faz parte da Animalia, uma coluna que explora o estranho e maravilhoso mundo dos animais e as maneiras como os valorizamos, colocamos em perigo e dependemos deles.