Turritopsis dohrnii -Turritopsis dohrnii

Água-viva imortal
Turritopsis dohrnii.jpg
Turritopsis dohrnii medusa
Classificação científica editar
Reino: Animalia
Filo: Cnidaria
Classe: Hydrozoa
Pedido: Anthoathecata
Família: Oceaniidae
Gênero: Turritopsis
Espécies:
T. dohrnii
Nome binomial
Turritopsis dohrnii
( Weismann , 1883)

Turritopsis dohrnii , também conhecida como a água-viva imortal , é uma espécie de água-viva pequena e biologicamente imortal encontrada em todo o mundo em águas temperadas a tropicais. É um dos poucos casos conhecidos de animais capazes de reverter completamente a um estágio colonial sexualmente imaturo depois de atingir a maturidade sexual como indivíduo solitário. Outros incluem a água-viva Laodicea undulata  [ sv ] e espécies do gênero Aurelia .

Como a maioria dos outros hidrozoários , T. dohrnii começa sua vida como larvas minúsculas de natação livre conhecidas como planulas . À medida que uma planula se acomoda, ela dá origem a uma colônia de pólipos que se fixam no fundo do mar . Todos os pólipos e medusas que surgem de um único plano são clones geneticamente idênticos. Os pólipos se formam em uma forma amplamente ramificada, que não é comumente vista na maioria das águas-vivas. A água-viva, também conhecida como medusa, então brota desses pólipos e continua sua vida em uma forma de natação livre, eventualmente se tornando sexualmente madura. Quando sexualmente maduros, eles são conhecidos por atacar outras espécies de águas-vivas em um ritmo rápido. Se a água-viva T. dohrnii for exposta a estresse ambiental, agressão física, ou estiver doente ou velha, ela pode voltar ao estágio de pólipo, formando uma nova colônia de pólipo. Isso é feito por meio do processo de transdiferenciação do desenvolvimento celular , que altera o estado diferenciado das células e as transforma em novos tipos de células.

Teoricamente, esse processo pode continuar indefinidamente, tornando a água-viva biologicamente imortal, embora na prática os indivíduos ainda possam morrer. Na natureza, a maioria dos Turritopsis dohrnii tendem a sucumbir à predação ou doença no estágio de medusa sem reverter à forma de pólipo.

A capacidade de imortalidade biológica sem expectativa de vida máxima torna o T. dohrnii um alvo importante da pesquisa biológica, de envelhecimento e farmacêutica básica .

A "água-viva imortal" foi anteriormente classificada como T. nutricula .

Descrição

A medusa de Turritopsis dohrnii é em forma de sino, com um diâmetro máximo de cerca de 4,5 milímetros (0,18 pol.) E é quase tão alta quanto larga. A mesoglea nas paredes do sino é uniformemente fina, exceto por algum espessamento no ápice. O estômago relativamente grande é vermelho brilhante e tem uma forma cruciforme em seção transversal. Os espécimes jovens de 1 mm de diâmetro têm apenas oito tentáculos uniformemente espaçados ao longo da borda, enquanto os espécimes adultos têm de 80 a 90 tentáculos. A medusa (água-viva) vive livremente no plâncton. Células de rede nervosa densa também estão presentes na epiderme do capuz. Eles formam uma grande estrutura semelhante a um anel acima do canal radial comumente apresentado em cnidários.

Turritopsis dohrnii também tem uma forma de pólipo de fundo, ou hidroid, que consiste em estolões que correm ao longo do substrato e ramos verticais com pólipos de alimentação que podem produzir botões de medusa. Esses pólipos se desenvolvem ao longo de alguns dias em minúsculas medusas de 1 mm, que são liberadas e nadam livres da colônia hidroides-mãe.

Imagens da medusa e do pólipo da espécie intimamente relacionada Turritopsis rubra da Nova Zelândia podem ser encontradas online. Até um estudo genético recente, pensava-se que Turritopsis rubra e Turritopsis nutricula eram iguais. Não se sabe se o T. rubra medusae também pode se transformar novamente em pólipos.

Distribuição e invasão

Acredita-se que a turritopsis se originou no Pacífico, mas se espalhou por todo o mundo por meio de migrações transárticas, e se especiou em várias populações que são fáceis de distinguir morfologicamente , mas cujas distinções de espécies foram recentemente verificadas por um estudo e comparação de sequências de genes ribossomais mitocondriais. Turritopsis são encontrados em regiões temperadas a tropicais em todos os oceanos do mundo. Acredita-se que a turritopsis esteja se espalhando pelo mundo através da descarga de água de lastro . Ao contrário de outras invasões de espécies que causaram graves consequências econômicas e ecológicas, a invasão de T. dohrnii ao redor do mundo passou despercebida devido ao seu pequeno tamanho e inocuidade. "Estamos diante de uma invasão silenciosa em todo o mundo", disse a cientista do Smithsonian Tropical Marine Institute , Dra. Maria Miglietta.

Vida útil

Os ovos se desenvolvem em gônadas de medusas femininas, que estão localizadas nas paredes do manúbrio (estômago). Os óvulos maduros são presumivelmente desovados e fertilizados no mar por espermatozóides produzidos e liberados por medusas machos, como é o caso da maioria das hidromedusas . No entanto, a espécie relacionada Turritopsis rubra parece reter ovos fertilizados até o estágio de planula. Os ovos fertilizados se desenvolvem em larvas de planula , que se instalam no fundo do mar (ou mesmo nas ricas comunidades marinhas que vivem em docas flutuantes) e se desenvolvem em colônias de pólipos ( hidroides ). Os hidroides germinam novas medusas, que são liberadas com cerca de um milímetro de tamanho e então crescem e se alimentam no plâncton, tornando-se sexualmente maduras após algumas semanas (a duração exata depende da temperatura do oceano; a 20 ° C (68 ° F) é de 25 a 30 dias e a 22 ° C (72 ° F) é de 18 a 22 dias). As medusas de T. dohrnii são capazes de sobreviver entre 14 ° C e 25 ° C.

Imortalidade biológica

A maioria das espécies de medusas tem um tempo de vida relativamente fixo, que varia por espécie de horas a muitos meses (medusas maduras de vida longa desovam todos os dias ou noites; o tempo também é bastante fixo e específico da espécie). A medusa de Turritopsis dohrnii é a única forma conhecida que desenvolveu a capacidade de retornar ao estado de pólipo, por um processo de transformação específico que requer a presença de certos tipos de células (tecido tanto da superfície do sino da água-viva quanto do sistema do canal circulatório).

Experimentos revelaram que todos os estágios das medusas, desde indivíduos recém-liberados até indivíduos totalmente maduros, podem se transformar novamente em pólipos sob condições de fome, mudança repentina de temperatura, redução da salinidade e danos artificiais do sino com pinças ou tesouras. A medusa em transformação é caracterizada primeiro pela deterioração do sino, mesoglea e tentáculos. Todas as medusas imaturas (com 12 tentáculos no máximo) se transformaram em um estágio semelhante a um cisto e depois se transformaram em estolões e pólipos. No entanto, cerca de 20% -40% da medusa madura entrou no estágio de estolhos e pólipos sem passar para o estágio de cisto. Os pólipos foram formados após 2 dias desde que os estolões se desenvolveram e se alimentaram de comida. Os pólipos se multiplicam ainda mais pelo crescimento de estolhos, ramos e pólipos adicionais para formar hidroides coloniais . No experimento, eles acabariam se transformando em estolões e pólipos e recomeçariam suas vidas, mesmo sem alterações ambientais ou lesões.

Essa capacidade de reverter o ciclo biótico (em resposta a condições adversas) é única no reino animal . Ele permite que a água-viva contorne a morte, tornando Turritopsis dohrnii potencialmente biologicamente imortal . O processo não foi observado em seu habitat natural, em parte porque o processo é bastante rápido e porque as observações de campo no momento certo são improváveis. Independentemente disso, a maioria das medusas individuais provavelmente será vítima dos perigos gerais da vida como o mesoplâncton , incluindo ser comida por predadores ou sucumbir a doenças.

O método de transdiferenciação do desenvolvimento celular da espécie inspirou cientistas a encontrar uma maneira de fazer células-tronco usando esse processo para renovar tecidos danificados ou mortos em humanos .

Ecologia

Dieta

Turritopsis dohrnii é uma espécie carnívora que comumente se alimenta de zooplâncton. Sua dieta consiste principalmente de plâncton, ovas de peixes e pequenos moluscos. T. dohrnii ingere alimentos e excreta resíduos pela boca. O T. dohrnii caça usando seus tentáculos enquanto flutua na água. Seus tentáculos, que contêm células urticantes chamadas nematocistos, espalham e picam sua presa. Os tentáculos podem então se flexionar para direcionar sua presa à boca. T. dohrnii, como outras águas-vivas, pode usar seu sino para pegar sua presa. O sino do T. dohrnii se expandirá, sugando água, enquanto se impulsiona para nadar. Esta expansão do sino traz a presa potencial para um alcance mais próximo dos tentáculos.

Predação

Turritopsis dohrnii, como outras águas-vivas, são predadas mais comumente por outras águas-vivas. Outros predadores de T. dohrnii incluem anêmonas marinhas, atuns, tubarões, peixes-espada, tartarugas marinhas e pinguins. Muitas espécies se alimentam de T. dohrnii e outras medusas devido à sua composição simples. Eles são apenas cerca de 5% de matéria, e a parte restante é composta de água. Eles são compostos por três camadas. Uma camada externa (a epiderme), uma camada intermediária (mesoglea; uma substância gelatinosa espessa) e uma camada interna (gastroderme).

Habitat

Turritopsis dohrnii foi descoberta pela primeira vez no Mar Mediterrâneo, mas desde então se espalhou pelo mundo. T. dohrnii geralmente encontrado vivendo em águas temperadas a tropicais. Eles podem ser encontrados em marinas ou docas, cascos de navios e no fundo (fundo do oceano). Eles normalmente vivem em uma faixa de salinidade de polialina (18-30 PSU) e euhalina (30-40 PSU).

Análise genômica

Análises genômicas, como análise de sequência de mRNA ou DNA mitocondrial, têm sido empregadas para investigar seu ciclo de vida. A análise de mRNA de cada estágio da vida mostrou que um gene específico do estágio no estágio de medusas é expresso dez vezes mais do que em outros estágios. Este gene é relativo a um sinal Wnt que pode induzir um processo de regeneração mediante lesão.

A análise de homólogos de sequência de nucleotídeos e homólogos de proteína identificou Nemopsis bachei como o parente mais próximo da espécie. Nenhuma das espécies intimamente relacionadas exibe imortalidade biológica.

Cultivando

Manter T. dohrnii em cativeiro é bastante difícil. Atualmente, apenas um cientista, Shin Kubota, da Universidade de Kyoto , conseguiu sustentar um grupo dessas águas-vivas por um período prolongado de tempo. O plâncton deve ser inspecionado diariamente para garantir que eles tenham digerido adequadamente os cistos de Artemia que estão sendo alimentados. Kubota relatou que, durante um período de dois anos, sua colônia renasceu 11 vezes. Kubota aparece regularmente na televisão japonesa para falar sobre sua água-viva imortal e gravou várias canções sobre ela.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos