Em 2009, o biólogo Dan Lahr recebeu um intrigante e-mail de outro pesquisador. Ele incluiu uma foto de um organismo estranho. O pesquisador havia descoberto o micróbio em uma planície de inundação no centro do Brasil. Sua concha marrom-amarelada tinha uma forma distinta e triangular.
A forma lembrava Lahr do chapéu de feiticeiro nos filmes O Senhor dos Anéis. “Esse é o chapéu de Gandalf”, ele se lembra de pensar.
Lahr é um biólogo da Universidade de São Paulo no Brasil. Ele percebeu que a forma de vida de uma célula era uma nova espécie de ameba (Uh-MEE-buh). Algumas amebas têm uma concha, como esta tinha. Elas podem construir essas conchas a partir de moléculas que elas mesmas fazem, tais como proteínas. Outros podem usar pedaços de material do seu ambiente, tais como minerais e plantas. Outras amebas ainda estão “nuas”, sem qualquer concha. Para saber mais sobre a nova ameba, Lahr precisaria de mais espécimes.
Dois anos depois, outro cientista brasileiro lhe enviou fotos da mesma espécie de um rio. Mas a bonança chegou em 2015. Foi quando um terceiro cientista lhe mandou um e-mail. Esta pesquisadora, Jordana Féres, havia coletado algumas centenas das amebas triangulares. Foi o suficiente para ela e Lahr começarem um estudo detalhado da espécie.
Eles examinaram os micróbios sob um microscópio. A ameba, que encontraram, construiu a sua concha em forma de chapéu a partir de proteínas e açúcares que fabricou. A grande questão é porque é que o micróbio precisa dessa concha. Talvez ofereça proteção contra os raios ultravioleta nocivos do sol. Lahr nomeou a espécie Arcella gandalfi (Ahr-SELL-uh Gan-DAHL-fee).
Lahr suspeita que muitas outras espécies de ameba aguardam a descoberta. “As pessoas simplesmente não estão olhando”, diz ele.
Os cientistas ainda sabem pouco sobre amebas. A maioria dos biólogos estuda organismos que são mais simples ou mais complexos. Microbiologistas, por exemplo, muitas vezes se concentram em bactérias e vírus. Esses micróbios têm estruturas mais simples e podem causar doenças. Os zoólogos preferem estudar animais maiores e mais familiares, como mamíferos e répteis.
As amebas têm sido em grande parte “ignoradas”, observa Richard Payne. Ele é um cientista ambientalista da Universidade de York, na Inglaterra. “Eles têm sido apanhados no meio há muito tempo.”
Mas quando os cientistas fazem uma comparação com estes pequenos organismos estranhos, eles encontram grandes surpresas. Os alimentos das amebas vão desde as algas ao cérebro. Algumas amebas transportam bactérias que as protegem de danos. Outras “cultivam” as bactérias que elas gostam de comer. E ainda outras podem desempenhar um papel nas mudanças climáticas da Terra.
Embora não se possa vê-los, as amebas estão por todo o lado. Eles vivem no solo, lagos, lagos, florestas e rios. Se você recolher um punhado de terra na floresta, ela provavelmente conterá centenas de milhares de amebas.
Mas essas amebas podem não estar todas intimamente relacionadas umas com as outras. A palavra “ameba” descreve uma grande variedade de organismos unicelulares que se parecem e se comportam de uma certa maneira. Alguns organismos são amebas durante apenas uma parte de suas vidas. Eles podem alternar entre uma forma de ameba e alguma outra forma.
Como as bactérias, as amebas têm apenas uma célula. Mas aí a similaridade acaba. Para começar, as amebas são eucarióticas (Yoo-kair-ee-AH-tik). Isso significa que seu DNA é embalado dentro de uma estrutura chamada núcleo (NEW-klee-uhs). As bactérias não têm núcleo. Em alguns aspectos, amebas são mais parecidas com células humanas do que com bactérias.
Tanto ao contrário das bactérias, que mantêm sua forma, amebas sem casca parecem bolhas. A sua estrutura muda muito, diz Lahr. Ele chama-lhes de “mudanças de forma”.
A sua bolha pode vir a calhar. As amebas se movem usando partes salientes chamadas pseudopodia (Soo-doh-POH-dee-uh). O termo significa “pés falsos”. Estes são extensões da membrana da célula. Uma ameba pode alcançar e agarrar alguma superfície com um pseudopod, usando-o para rastejar para frente.
Pseudopodia também ajuda as amebas a comer. Um pseudópode esticado pode engolir a presa de uma ameba. Isso permite que este micróbio engula bactérias, células fúngicas, algas – mesmo vermes pequenos.
algumas amebas comem células humanas, causando doenças. Em geral, as amebas não causam tantas doenças humanas como as bactérias e os vírus. Mesmo assim, algumas espécies podem ser letais. Por exemplo, uma espécie conhecida como Entamoeba histolytica (Ehn-tuh-MEE-buh Hiss-toh-LIH-tih-kuh) pode infectar os intestinos humanos. Uma vez lá, “eles literalmente te comem”, diz Lahr. A doença que eles causam mata dezenas de milhares de pessoas a cada ano, principalmente em áreas que não têm água limpa ou sistemas de esgoto.
A doença mais bizarra causada por uma ameba envolve a espécie Naegleria fowleri (Nay-GLEER-ee-uh FOW-luh-ree). Seu apelido é “amoeba comedora do cérebro”. Muito raramente, infecta pessoas que nadam em lagos ou rios. Mas se entrar no nariz, pode viajar até ao cérebro onde se banqueteia com células cerebrais. Esta infecção é geralmente mortal. A boa notícia: Os cientistas sabem de apenas 34 residentes nos EUA que ficaram infectados entre 2008 e 2017.
Um pequeno abre-latas
Um cientista chamado Sebastian Hess descobriu recentemente os truques que algumas amebas usam para comer. Ele estuda micróbios eucarióticos no Canadá, na Universidade de Dalhousie. Isso é em Halifax, Nova Escócia. Hess adora observar criaturas minúsculas através de um microscópio desde criança.
Há dez anos atrás, Hess perfurou o gelo de um lago congelado na Alemanha. Ele recolheu uma amostra de água e levou-a de volta para o seu laboratório. Através do microscópio, ele viu algo estranho. Esferas verdes estavam balançando como pequenas bolhas dentro de fios de algas verdes. Ele não tinha “nenhuma ideia” do que eram as esferas. Então Hess misturou algas contendo as bolas verdes com outras algas. As esferas balançando saíram das algas e começaram a nadar. Pouco depois, elas invadiram outros fios de algas.
Hess percebeu que as esferas verdes eram micróbios chamados amoeboflagelados (Uh-MEE-buh-FLAH-juh-laytz). Isso significa que eles podem alternar entre duas formas. Em uma forma, eles nadam ou deslizam usando estruturas semelhantes à cauda chamadas flagella (Fluh-JEH-luh). Quando os nadadores encontram comida, eles se transformam em amebas. A sua forma torna-se menos rígida. Em vez de nadar, eles agora começam a rastejar ao longo de alguma superfície.
Atraves do microscópio, Hess observou uma destas amebas a cortar um buraco numa célula algal. A ameba espremeu-se por dentro. Depois comeu as entranhas das algas. Em seguida, a ameba dividiu-se e fez cópias de si mesma. Eram as esferas verdes que Hess tinha visto antes. As novas amebas fizeram mais buracos na célula algal. Algumas invadiram a célula vizinha no cordão de algas. Outros escaparam. Hess nomeou a espécie Viridiraptor invadens (Vih-RIH-dih-rap-ter in-VAY-denz).
Ele encontrou uma espécie similar em um pântano. Também um amoeboflagellate, ele não rastejou dentro de algas. Ao invés disso, ele cortou um gás em forma de C em uma célula algal. Hess compara esta ameba a “um abridor de lata”. A ameba então levantou a “tampa” e usou o seu pseudopod para chegar ao buraco. Ela devorou o material que arrancou da célula. Hess chamou esta espécie Orciraptor agilis (OR-sih-rap-ter Uh-JIH-liss).
Mais recentemente, ele descobriu pistas de como estes dois amoeboflagelados invadem as algas. Ambos parecem receber ajuda de uma proteína chamada actina (AK-tin). As células humanas usam a mesma proteína para se moverem.
Em amoeboflagelados, a actina forma uma malha. Ela ajuda a célula a fazer um pseudopod. A malha também pode ajudar o pseudopod a se fixar em algas. A actina pode se conectar a outras proteínas da membrana celular do micróbio que podem se ligar às paredes das células algas. Actin pode até ajudar a guiar outras proteínas – enzimas – que podem cortar nas paredes das células algas.
Resultados de estudos de Hess e seus colegas sugerem que estas amebas aparentemente simples podem ser muito mais avançadas do que pareciam inicialmente. Poderíamos até considerá-las engenheiros de uma célula. “Em termos do seu comportamento”, diz Hess, “eles são apenas organismos super-complexos”.
Amigos bacterianos
A relação entre amebas e bactérias é ainda mais complicada.
Debra Brock é biólogo na Universidade de Washington em St. Louis, Mo. Ela estuda uma ameba chamada Dictyostelium discoideum (Dihk-tee-oh-STEE-lee-um Diss-COY-dee-um). Muitos simplesmente se referem a eles como Dicty. Estes organismos que habitam o solo jantam sobre bactérias.
Dicty geralmente vivem sozinhos. Mas quando a comida é escassa, dezenas de milhares podem se fundir, aglomerando-se em uma cúpula. Normalmente, a cúpula se transforma em uma forma de lesma. Esta lesma – realmente milhares de amebas individuais movendo-se juntas – rasteja em direção à superfície do solo.
A partir do momento em que chega lá, a lesma forma um cogumelo. As amebas no topo do “cogumelo” rodeam-se de uma pelagem dura. Esta forma revestida é conhecida como um esporo. Insetos, vermes ou animais maiores que escovam contra esses esporos podem inconscientemente transportá-los para novos lugares. Mais tarde, os esporos vão rachar, permitindo que as amebas dentro da pelagem batam para fora em busca de alimento neste novo site.
Some Dicty traz bactérias para o alimento. Eles carregam as bactérias dentro de si sem as digerir. É “como uma lancheira”, explica Brock. Para fazer isso, as amebas recebem ajuda de um grupo diferente de bactérias que elas não conseguem comer. Estes micróbios ajudantes também vivem nas amebas. Os ajudantes evitam que as bactérias dos alimentos sejam digeridas para que as amebas as possam guardar para mais tarde.
Os cientistas chamam “agricultores” às bactérias portadoras de amebas. Os pesquisadores suspeitam que quando as amebas chegam a uma nova casa, elas cospem as bactérias alimentares para o solo. Essas bactérias então se dividem para fazer mais bactérias. É como se as amebas transportassem sementes e as plantassem para cultivar mais alimentos.
Recentemente, os pesquisadores descobriram que a lesma da ameba se protege com células especiais enquanto viaja. Estas células também são amebas Dicty. Conhecidas como células sentinela, elas esfregam bactérias e substâncias tóxicas que podem prejudicar as outras amebas. Quando isso é feito, a lesma deixa suas sentinelas para trás.
Brock se perguntou o que essa descoberta significava para os agricultores de Dicty. Os agricultores não iriam querer que as células sentinela matassem os seus alimentos bacterianos. Então os agricultores tinham menos células sentinela que os não agricultores?
Para descobrir, a equipa do Brock deixou formar caracóis de ameba no laboratório. Alguns caracóis eram todos agricultores. Outros eram todos não-agricultores. Os pesquisadores tingiram as células sentinela, depois deixaram os caracóis se moverem através de um prato de laboratório. Depois, os pesquisadores contaram quantas células sentinela tinham sido deixadas para trás. Como esperado, as lesmas dos agricultores tinham menos células sentinela.
Os cientistas se perguntavam se isso colocava os agricultores em maior risco de produtos químicos tóxicos. Para testar isso, Brock expôs agricultores e não agricultores a um produto químico tóxico. Os agricultores ainda conseguiam reproduzir-se. Na verdade, eles se saíram melhor que os não agricultores.
Brock agora pensa que algumas das bactérias transportadas pelos agricultores ajudaram a combater os produtos químicos tóxicos. Estas bactérias podem quebrar os produtos químicos. Assim, os agricultores têm duas armas contra ameaças tóxicas: células sentinela e amigos bacterianos.
Uma ligação com a mudança climática?
Estudo de amebas nuas. Payne é intrigado por aqueles com conchas. Chamados de amebas testa (TESS-tayt), estes micróbios astuciosos podem formar muitos tipos de conchas. Essas coberturas podem assemelhar-se a discos, tigelas – até vasos. Alguns são “fantasticamente belos”, diz Payne.
Muitas amebas de teste vivem em habitats chamados pântanos de turfa. Estes locais são geralmente encharcados e ácidos. Mas durante os verões, a turfa pode secar. Payne pensa que as conchas podem proteger as amebas de uma turfeira durante estas secas.
Não apenas curiosidades, estas amebas de turfa podem desempenhar um papel importante no ambiente, diz Payne. Plantas parcialmente decompostas se acumulam em turfeiras. As bactérias comem essas plantas, liberando gás de dióxido de carbono. Na atmosfera, esse gás de efeito estufa pode fomentar o aquecimento global. As amebas de pântanos comem estas bactérias. Assim, as amebas de um pântano podem influenciar o papel das turfeiras no aquecimento global.
Payne e seus colegas estudaram uma turfeira na China, onde um incêndio tinha queimado. Os incêndios florestais podem tornar-se mais frequentes à medida que o clima aquece. Então os cientistas queriam saber como o fogo afetou as amebas do pântano.
Os colegas chineses de Payne tiraram amostras de partes queimadas e não queimadas do pântano. Depois a equipe analisou as diferenças entre dois tipos de amebas de pântano. Um faz sua casca a partir de detritos, tais como grãos de areia e pedaços de plantas. O outro tipo constrói uma concha vítrea usando um mineral chamado sílica.
Em manchas não queimadas, os cientistas encontraram números semelhantes de ambos os tipos de amebas. Mas as manchas queimadas continham muito mais amebas com conchas feitas de areia e detritos. As descobertas sugerem que o fogo tinha destruído mais amebas com conchas de sílica.
Payne ainda não sabe o que isso significa para as mudanças climáticas. Não está claro se a mudança nas amebas vai fazer com que as turfeiras liberem mais ou menos carbono. O processo é “extremamente complicado”, diz ele.
Muitos outros detalhes sobre as amebas permanecem desconhecidos. Quantas espécies existem? Porque é que algumas têm conchas? Como as amebas afetam o número de outros micróbios em algumas partes do ambiente? Como eles influenciam o ecossistema ao seu redor, como plantas?
Os cientistas têm questões suficientes sobre as amebas para se ocuparem por muito tempo. É em parte por isso que pesquisadores como Payne acham esses organismos tão intrigantes. Além disso, ele diz: “Eles são muito legais”
