2013-06-23

Subject: Patas à prova de água permitem a insectos conquistar terra firme

 

Patas à prova de água permitem a insectos conquistar terra firme

 

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@ Nature/Peggy Greb/ARS/USDAOs insectos estavam entre os primeiros animais a invadir o meio terrestre há cerca de 400 milhões e diversificaram-se de tal forma que agora representam três quartos de todas as espécies de animais.

Este sucesso, de acordo com um novo estudo, dependeu em grande parte da serosa, uma membrana que torna os embriões dos insectos impermeáveis à medida que se desenvolvem nos seus ovos.

Ao remover geneticamente a serosa dos embriões do besouro castanho Tribolium castaneum, Maurijn van der Zee, da Universidade de Leiden, Holanda, mostrou que esta é crucial ao impedir que estes sequem ou se afoguem. O estudo foi publicada na última edição da revista Proceedings of the Royal Society B.

A serosa segrega a cutícula quitinosa, rígida e impermeável, por baixo da casca do ovo, que restringe o fluxo de água através do ovo. Numa experiência anterior, van der Zee tinha usado uma técnica chamada interferência de RNA para bloquear a actividade do gene Tc-zen1, que os embriões dos besouros castanhos precisam para produzir a serosa. Para sua surpresa, os embriões sobreviveram sem a membrana: “Isso fez-nos questionar a razão porque se dão ao trabalho de produzir a serosa", diz Chris Jacobs, o outro autor do estudo, também da Universidade de Leiden.

Mas os embriões podiam ter apenas sobrevivido nas condições ideais do laboratório, pelo que, neste novo estudo, Leiden voltou a bloquear a expressão do gene Tc-zen1 e seguidamente expôs os ovos a alterações de humidade. Eles descobriram que em ambientes secos com menos de 5% de humidade, apenas 6% dos ovos sem serosa chocaram, comparados com os 75% quando em condições mais favoráveis. Em ambientes extremamente húmidos, os embriões sem serosa não se desenvolveram adequadamente pois os ovos absorveram demasiada água.

Jacobs especula que a evolução da serosa permitiu aos insectos ancestrais pôr os ovos em qualquer lugar em terra firme, sem terem que se restringir aos habitats aquáticos como os seus primos crustáceos. A serosa funciona como uma cebola, é uma membrana embrionária que permitiu a alguns vertebrados quebrar os laços com a água, enquanto os anfíbios não o conseguira: “A conquista do meio terrestre tem tudo a ver com o resistir à dessecação", diz Jacobs. 

“Trata-se de um conjunto espantosamente inteligente de experiências, com interpretações funcionais claras da estrutura dos insectos que tem sido um mistério há muito tempo”, diz Art Woods, ecologista na Universidade do Montana em Missoula.

 

Quase todos os insectos têm uma serosa, excepto os grupos primitivos como o dos peixinhos-de-prata e um grupo de moscas que evoluíram relativamente há pouco tempo onde encontramos a mosca doméstica e a mosca-da-fruta Drosophila melanogaster. Como muitas células embrionárias contribuem para a serosa, Jacobs especula que as moscas a perderam como forma de adaptação ao crescimento rápido: “Se não tiveres que produzir uma serosa, têm o dobro das células para produzir o embrião, logo podes desenvolver-te muito mais depressa."

Estas espécies de moscas põem os ovos em habitats húmidos, como o solo, alimentos, vegetação em decomposição ou tecidos vivos. Outros artrópodes terrestres não têm serosa e põem os ovos em habitats húmidos ou desenvolveram outro tipo de adaptações. As aranhas, por exemplo, envolvem os seus ovos em seda e os escorpiões dão à luz crias vivas. Sem esse tipo de restrições, os insectos ficaram livres para explorar toda a gama de nichos terrestres.

Mas Woods considera improvável que a serosa seja a "bala de prata que explica o sucesso dos insectos". Os insectos têm ciclos de vida complexos com vários estágios e a sua conquista do meio terrestre provavelmente implicou alterações significativas em todos eles. Outros factores, como o voo e a sua co-evolução com as plantas angiospérmicas, também deverão ter sido importantes.

 

 

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