Esta criatura microscópica sem cérebro funciona como um computador
Observando os movimentos de protozoário sem cérebro, cientistas descobriram que seus movimentos mecânicos seguem um padrão que funciona como o de um computador
Criaturas microscópicas unicelulares não possuem cérebros que as comandem para conseguir se mover de forma complexa ou tomar decisões sobre sua vida e sobrevivência. Assim, se limitam a se arrastar, rolar ou nadar por aí. Cientistas descobriram, no entanto, um sistema parecido ao de um computador em uma pequena criaturinha microscópica chamada Euplotes eurystomus.
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O protozoário em questão têm 14 cílios semelhantes a tentáculos, chamados cirro (cirri, no plural), que se movem num padrão mecânico, semelhante aos Strandbeest da Holanda, máquinas movidas a vento cujo movimento é automatizado. A movimentação dos bichos é ordenada em um padrão que se ajusta ao ambiente, se deslocando por aí enquanto procura por presas microscópicas.
Como os protozoários se movem
Para entender como se moviam, os cientistas filmaram os pequenos predadores para estudar suas andanças em câmera lenta, identificando 32 combinações diferentes de movimentos dos cirri, descobrindo que algumas combinações tinham mais chances de se seguir após outras. Seus pseudo-tentáculos são feitos de fibra de tubulina (um tipo de proteína), assim como seu citoesqueleto, agindo como fibras de sustentação e se comunicando mecanicamente.
This all started in the 2016 @MBLPhys course during my PhD with @Choano_Lab. I had noticed predatory critters eating the choanoflagellates I was trying to isolate from field samples. Knowing Wallace to be an expert on crazy microorganisms, I struck up a conversation...
2/n pic.twitter.com/R4jRwOAWhQ
— Ben Larson (@BEuplotes) March 1, 2021
Através de modelagem computacional, foi revelado que contrações e relaxamentos das fibras dos Euplotes ditavam os padrões de movimento dos cirri. Alguns deles acumulam tensão em estágios diferentes do andar, e, quando é liberada, ela propele a célula para o próximo estágio, gerando uma transição cíclica entre estágios.
Ou seja, os movimentos não são randômicos: é como um computador rudimentar, onde os movimentos se baseiam na informação anterior, neste caso, puramente mecânica. Para confirmar o achado, os pesquisadores expuseram o protozoário a uma droga que interrompe as reações sincronizadas das fibras de tubulina, mexendo com o passo da célula. Veja no vídeo abaixo:
As criaturas expostas à droga ainda mantinham uma movimentação regular, mas não mais coordenada, então passaram a se mover em círculos, sem propósito ou sentido — ou seja, como predadores muito ruins. As conexões mecânicas entre os cirri não conseguiam "carregar" e "soltar" de maneira a fazer com que o bicho seguisse em frente.
Nada de cérebro ou nervos: o movimento das criaturinhas unicelulares é controlado por moléculas sinalizadoras. Pesquisas anteriores já notaram como sistemas moleculares conseguem apresentar comportamentos complexos, tomando decisões, aprendendo e até navegando por labirintos. O movimento praticamente computacional, já interessante por si só, também pode revelar outros processos semelhantes em outros tipos de célula.
Fonte: Current Biology
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