Isópodes do fundo do mar enganam a fome

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Cinco anos sem comer. Parece uma sentença de morte. Para a maioria dos animais, é. O batinomídeo supergigante não se importa. Ela fica maior que uma bola de futebol e vive no escuro.

Os cientistas há muito que ficam perplexos com esta contradição. Como você fica enorme em um lugar sem nada para comer? O fundo do oceano é um deserto. A alimentação é aleatória. Os predadores são raros, mas o almoço também.

Uma equipe da Academia Chinesa de Ciências decifrou o código. Eles usaram multiômica e testes funcionais para espiar os bastidores. O segredo? Uma barriga enorme. Um metabolismo lento. Ambos trabalhando em conjunto.

As descobertas chegaram em Cell.

O estômago como armazém

Pense na geometria. Nos isópodes de águas profundas, dois terços do corpo são estômago. Compare isso com primos que vivem em águas rasas ou poças de maré. Seus órgãos digestivos são minúsculos. Esses habitantes das profundezas carregam um enorme tanque.

Quando a comida aparece, eles se empanturram. Eles enchem o estômago com uma lama parecida com lama. É fortemente digerido. Multar. Espesso. Existem muito poucas bactérias Firmicutes ali – bactérias que geralmente ajudam a quebrar as coisas. Em vez disso, eles estão repletos de Chlamydiae. Esses micróbios adoram o armazenamento de lipídios.

Aumentar a receita. Reduzir despesas.

É uma eficiência brutal. Coma tudo de uma vez. Então pare de queimar combustível.

Os pesquisadores analisaram duas espécies. Bathynomus jamesi a 898 metros. Bathynomus doederleini a 300 metros. Profundidades diferentes, mesma estratégia. Baixa taxa metabólica basal (TMB). Digestão lenta. As reservas duram. Durante anos.

Um gene roubado salva vidas

Há outra peça no quebra-cabeça. Um gene chamado ND1.

Os isópodes não evoluíram sozinhos. Eles roubaram. A transferência horizontal de genes trouxe esse trecho bacteriano para o genoma do isópode. ND1 é um componente do Complexo I, parte da cadeia de transporte de elétrons. Ele administra a rede energética.

Normalmente, os genes estranhos são rejeitados por um novo hospedeiro. ND1 trapaceou. Duplicou. Começou a se expressar em níveis extremos. Como? Truques epigenéticos. Especificamente, a acetilação de histonas ajusta o gene para aquecer quando necessário e esfriar quando conservar energia.

A prova estava nos organismos modelo. Peixe-zebra. Nematóides. Células 293T humanas

Insira ND1 à temperatura ambiente e o metabolismo aumenta. A tolerância à fome cai. Faz sentido. Seu motor está em fase vermelha. Você se esgota rapidamente.

Coloque-os em água fria. Simule o fundo do mar. ND1 suprime o metabolismo energético. A atividade mitocondrial despenca. Nos peixes, a tolerância à fome aumentou 37%.

O frio funciona como um interruptor. Ele transforma o gene emprestado de acelerador em freio.

Vivendo no limite da sobrevivência

O gigantismo é caro. Ser enorme custa energia. O mar profundo é barato no fornecimento de energia. Portanto, os isópodes resolveram um compromisso que deveria quebrar a evolução. Eles cooptaram a tecnologia microbiana para ajustar a depressão metabólica.

Este não é apenas um truque legal. É uma mudança de paradigma. A megafauna não apenas perdura; eles remodelam a alocação de energia. Eles usam genes bacterianos para equilibrar o crescimento e a fome.

Jianbo Yuan, o primeiro autor, foi claro. Eles decodificaram o mistério da tolerância ultralonga. Eles mostraram como a vida equilibra o livro no escuro.

Isso levanta questões. O que mais está escondido no genoma, emprestado das bactérias? Quantos animais correm com peças roubadas? Assumimos que a evolução é lenta e constante. Às vezes é apenas roubo e timing.

As profundezas estão quietas. Mas está cheio de segredos.