Pelo menos duas espécies de caramujos marinhos sacoglossos são capazes de separar suas próprias cabeças de seus corpos e então formar um corpo inteiramente novo, incluindo um coração e outros órgãos internos. Os autores de um novo estudo publicado na Current Biology postulam que o segredo para a sobrevivência do caracol decapitado pode estar nas algas que compõem a maior parte de sua dieta.

É uma espécie de autoamputação, que nos círculos biológicos é chamada de “Autotomia, “e muitas espécies exibem alguma forma do fenômeno, particularmente lagartos e salamandras que trocam de cauda (autotomia caudal) para evitar predadores (as caudas geralmente voltam a crescer). Pepinos do mar pode responder a situações estressantes expulsando seus órgãos internos, que então se regeneram. Starfish podem baixar os braços; às vezes, esses braços se transformam em novas estrelas do mar. É muito menos comum em mamíferos, mas existem dois tipos de camundongos espinhosos africanos que podem arrancar a pele para escapar das garras de um predador e regenerar todo o tecido danificado (incluindo folículos pilosos, glândulas sudoríparas, pelos e cartilagem).

Outros tipos de Caracol marinhoAlém dos usados ​​neste último estudo, eles respondem ao manuseio deixando cair sua “saia do casaco” (que constitui grande parte da superfície dorsal do caracol. Mas a capacidade de separar a cabeça de todo o corpo – e não apenas para sobreviver, mas regenerar – é uma forma extrema de autotomia que não foi observada anteriormente.

A co-autora Sayaka Mitoh é uma estudante de doutorado na Nara Women’s University no Japão e trabalha no laboratório de Yoichi Yusa. Os pesquisadores criam caracóis marinhos e os examinam ao longo de sua vida de laboratório. Alguns anos atrás, Mitoh estava observando as lesmas do mar um dia e notou uma das espécies Elysia marginata– tinha perdido a cabeça. Ela ficou chocada ao ver que a cabeça ainda estava se movendo no tanque, se alimentando de algas como se nada estivesse errado. O mais surpreendente é que o ferimento parecia autoinflável: o caracol havia removido a própria cabeça, aparentemente depois de afrouxar o tecido ao redor do pescoço.

“Ficamos surpresos ao ver o movimento da cabeça logo após a autotomia” disse Mitoh. “Nós pensamos que ele morreria em breve sem um coração e outros órgãos vitais, mas ficamos novamente surpresos ao ver que regenerou o corpo inteiro.” E isso durou apenas três semanas.

Fascinadas, ela e Yusa decidiram fazer mais pesquisas. Eles escolheram espécimes adultos de Elysia marginata criado em laboratório, prole de lesmas marinhas coletadas na costa de Domori do Japão em outubro de 2018. Eles também selecionaram espécimes subadultos das espécies relacionadas. Elysia atroviridis, coletado de abril a julho de 2019 na Ilha de Mukaishima. Cerca de 33 por cento do Elysia marginata Os espécimes perderam a cabeça enquanto estavam vivos, e um deles o fez duas vezes depois de regenerar seu corpo.

As cabeças continuaram se movendo e funcionando apesar da falta de corpos (ou rins, ou coração, ou intestinos, ou a maioria dos órgãos reprodutivos) e alimentando-se de algas regularmente. A ferida no pescoço fechou em um dia e todos os espécimes decapitados voltaram a crescer em cerca de 20 dias. Os corpos decepados também se moveram por vários dias ou até meses e responderam ao toque. Mas eles ficaram pálidos e encolheram com o tempo e eventualmente se decomporam. “O batimento cardíaco era visível pouco antes da decomposição do corpo”, escreveram os autores.

Mitoh e Yusa relataram resultados semelhantes para o Elysia atroviridis Ensaiar. Muitos deles hospedaram um Copépode Parasita (Arthur sp.) e dos que trocaram a cabeça, dois regeneraram seus corpos em uma semana. Outros 48 por cento desses espécimes perderam parte de seus corpos com o tempo e, eventualmente, eliminaram os parasitas. Cerca de um terço deles cresceu seus corpos novamente; o resto morreu. Os espécimes sem parasitas não perderam seus corpos.

Como um experimento complementar para seis dos Elysia marinata Samples, Mitoh e Yusa induziram uma autotomia amarrando cuidadosamente o cordão de náilon a uma ranhura em seu pescoço – o local que suspeitavam ser a “superfície de fratura”. O tecido no local começou a se degradar visivelmente em 16 a 18 horas, e todas as amostras, exceto uma, haviam se separado da cabeça após 18 a 22 horas. (O espécime final acabou perdendo a cabeça após nove dias, possivelmente porque o barbante havia se deslocado da superfície da fratura.) Eles também tentaram imitar um ataque de predador beliscando as cabeças de outra amostra de lesmas do mar, mas isso não induziu uma autotomia .

“O batimento cardíaco era visível pouco antes da decomposição do corpo.”

Ao contrário da autotomia em outras espécies, essas duas espécies de lesmas marinhas não parecem perder seus corpos em resposta a ameaças predatórias. Os autores observam que as lesmas marinhas adultas não têm tantos predadores naturais. Dado o tempo que os espécimes levam para separar suas cabeças de seus corpos, escapar de um predador não seria uma estratégia útil de qualquer maneira.

Com base nos resultados de seus experimentos, os autores sugerem que a função real desse comportamento é expulsar os parasitas – pelo menos em Elysia atroviridiveja Uma função semelhante também foi observada em minhocas infectadas com um parasita protozoário. “Alternativamente, mas não mutuamente exclusiva, a autotomia dos sacoglossanos pode ser usada para prevenir o emaranhamento em algas ou para remover produtos químicos tóxicos acumulados”, escreveram os autores.

Em termos de regeneração de todo o corpo – e a capacidade de comer algas sem um sistema digestivo funcionando – Mitoh e Yusa observam que esses dois tipos têm glândulas digestivas que cobrem a maior parte da superfície do corpo, incluindo a cabeça. Esta glândula é revestida por células especiais que são capazes de Cloroplastos– centros de fotossíntese– A cabeça decepada é consumida pelas algas. Os autores sugerem que a energia para sobrevivência e regeneração é o resultado da fotossíntese interna (Cleptoplastos) para manter vivas as cabeças das lesmas-do-mar, mesmo sem a capacidade de digerir alimentos.

“No entanto, a razão pela qual a cabeça pode sobreviver sem um coração e outros órgãos não está clara”, escreveram os autores, e são, portanto, base para investigações adicionais. “Como a caspa costuma ficar ativa por meses, podemos estudar o mecanismo e as funções da cleptoplastia usando órgãos, tecidos ou até células vivos.” Disse Mitoh. “Esses estudos estão quase completamente ausentes, já que a maioria dos estudos de cleptoplastia em sacoglossans é feita em nível genético ou individual.”

Listando imagem por Sayaka Mitoh