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Há três anos, María del Carmen Muñoz, pesquisadora da Universidade de Córdoba, estava olhando para um microscópio eletrônico para estudar as vesículas de cianobactérias marinhas e encontrou, quase acidentalmente, algo que não esperava: estruturas que, embora já tivessem sido descobertas anos atrás em outras bactérias, nunca havia sido encontrado nesse tipo de ser vivo, responsável pela produção de mais da metade do oxigênio da Terra. Assim começou um extenso estudo realizado por uma equipe multidisciplinar. Hoje sai o trabalho deles, cujos resultados acabam de ser publicados na revista Avanços da Ciência.
Essas estranhas estruturas são chamadas de nanotubos de membrana, e o mais relevante é que, segundo o estudo, esses pequenos tubos possibilitam que esses seres vivos transfiram material gerando uma ponte de troca, uma espécie de mangueira que se conecta com células próximas, permitindo-lhes transferir substâncias de algumas cianobactérias para outras. Desde a descoberta destes organismos, esta é a primeira vez que se demonstra o contacto físico e direto entre eles.
“Esta descoberta tem enormes implicações e reforça a ideia de que precisamos de mudar a forma como pensamos sobre as cianobactérias”, disse o investigador José Manuel García. Desafiando a ideia de que esses organismos operam de forma isolada, o estudo sugere que eles poderiam atuar como uma espécie de rede na qual interagem, premissa de grande relevância considerando que esses seres vivos são os organismos fotossintetizantes mais abundantes do planeta, representando um verdadeiro “pulmão” para os oceanos e sendo indispensável para o sustento da vida tal como a conhecemos.
Nos últimos anos, o estudo, liderado pela investigadora principal María del Carmen Muñoz, mobilizou um grupo multidisciplinar composto, entre outros, pelos Departamentos de Bioquímica, Biologia Molecular e Biologia Celular da UCO; o Instituto Maimonides de Pesquisa Biomédica (Córdoba), o Instituto Universitário de Pesquisa Marinha da Universidade de Cádiz, o Instituto de Bioquímica Vegetal e Fotossíntese (Sevilha) e a oceanógrafa Sallie W. Chisholm, membro do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e descobridora do Gênero Prochlorococcus de cianobactérias.
Detalhes principais
Desde o início do estudo, e após revisão da literatura disponível sobre estes nanotubos noutras bactérias, a equipa lançou diversas experiências em laboratório, como a utilização de proteínas fluorescentes e a sua monitorização por microscopia de fluorescência; e o uso da microscopia eletrônica para caracterização dessas estruturas. Através destes testes conseguiram confirmar que existe uma troca de material do interior de uma célula para a outra. Além disso, como explicou a doutoranda e primeira autora do estudo Elisa Angulo, o trabalho mostrou que essa transferência de substâncias não ocorre apenas em cianobactérias da mesma linhagem, mas também entre aquelas de gêneros diferentes, algo que foi verificado não apenas em a nível de laboratório, mas também em amostras naturais do oceano.
Novas perguntas
Como acontece frequentemente na ciência, estas descobertas abrem agora a porta a novas questões: será esta transferência de moléculas um mecanismo de apoio ou uma arma para competir pela sobrevivência? Que outras substâncias poderiam ser trocadas, além das proteínas? Existe alguma relação entre esse mecanismo e a quantidade de alimentos disponíveis no meio ambiente? Elisa Angulo, investigadora da Universidade de Córdoba, já tenta responder a esta última questão e acaba de concluir uma viagem em alto mar em que tem investigado o comportamento destes seres vivos em zonas oligotróficas do Pacífico pobres em nutrientes. Teremos que esperar os próximos meses para continuar a adquirir conhecimentos sobre estas bactérias marinhas, os seres vivos que inventaram a fotossíntese e que, com mais de 3,5 mil milhões de anos, representam uma das formas de vida mais antigas conhecidas. O seu estudo, portanto, não é apenas de vital importância para os ecossistemas, mas também para a compreensão de processos fundamentais no vasto campo da Biologia.
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