Você já ouviu falar dos tardígrados, também conhecidos como ursos-d’água? Esses minúsculos animais de oito patas — com apenas meio milímetro de comprimento — são famosos por sobreviverem a condições extremas, desde o vácuo do espaço até radiação intensa.
Agora, cientistas estão aproveitando essa resiliência para algo inusitado: aplicar “tatuagens” microscópicas em seus corpos.
Pesquisadores da American Chemical Society (ACS) usaram os tardígrados como plataforma de teste para uma técnica chamada litografia de gelo, capaz de esculpir padrões ultrafinos em organismos vivos usando feixes de elétrons. A pesquisa sobre esta técnica está publicada na revista Nano Letters.
Nova técnica usa gelo e feixes de elétrons para aplicar micropadrões em animais quase indestrutíveis – Imagem: Nano Letters
Como as “tatuagens” são feitas
O procedimento envolve congelar o animal, cobri-lo com uma camada de anisol (um composto orgânico), e então aplicar o feixe, que cria um padrão fixado à superfície.
Após o descongelamento, o tardígrado permanece com a tatuagem — e, surpreendentemente, saudável.
A equipe conseguiu imprimir formas como quadrados, linhas de 72 nanômetros e até logotipos universitários.
Cerca de 40% dos animais sobreviveram ao experimento sem qualquer alteração comportamental.
Segundo os autores, com ajustes na técnica, essa taxa de sobrevivência pode melhorar.
Técnica pode levar a inovações importantes
Mais do que uma curiosidade científica, o experimento abre portas para o desenvolvimento de sensores, microdispositivos e até ciborgues microbianos. A ideia é tornar possível a integração de eletrônica diretamente em tecidos vivos — algo até então digno de ficção científica.
Como afirma o pesquisador Gavin King: “Este é um grande passo rumo a uma nova geração de biointerfaces e sensores implantáveis”.
Pesquisadores imprimem “tatuagens” em tardígrados, abrindo caminho para sensores vivos e dispositivos do futuro – Imagem: 3Dstock/Shutterstock
Uma pesquisa publicada nesta segunda-feira (31) na revista Nature Physics revela que um organismo unicelular chamado stentor pode cooperar com outros da mesma espécie para melhorar sua alimentação. Embora não tenha cérebro ou sistema nervoso, essa criatura microscópica consegue formar colônias que aumentam o fluxo de água ao seu redor, facilitando a captura de alimentos.
Os stentores fazem parte de um grupo chamado protistas e são gigantes entre os seres unicelulares. Eles podem atingir o tamanho da ponta de um lápis afiado e vivem em lagoas e ambientes aquáticos. Para se alimentar, usam pequenos cílios que criam correntes na água e direcionam bactérias e algas microscópicas até suas bocas.
No entanto, quando a comida é escassa, esse mecanismo pode não ser suficiente. Foi observando esse problema que os cientistas descobriram que os stentores podem melhorar suas chances de capturar presas se juntando em grupos. Quando agem em conjunto, eles criam um fluxo de água mais forte e eficiente.
Os stentors em forma de trombeta, um dos maiores organismos unicelulares conhecidos na Terra, às vezes se agrupam – mas até agora não se sabia ao certo o objetivo disso. Crédito: Shashank Shekhar / Universidade Emory
A união faz a força
Pesquisadores da Universidade Emory, nos EUA, realizaram experimentos para entender como esses organismos interagem. O estudo foi liderado pelo biofísico Shashank Shekhar, que comparou essa cooperação ao comportamento de seres humanos organizados. “Eles formam essa estrutura de ordem superior, como o que fazemos como humanos”.
Para visualizar os movimentos da água ao redor dos stentores, os cientistas usaram gotas de leite em uma placa de Petri. Sob o microscópio, o líquido se misturava com a água e revelava redemoinhos criados pelos cílios desses organismos. Shekhar descreveu o efeito como semelhante ao movimento das estrelas na famosa pintura “A Noite Estrelada”, de Vincent van Gogh.
Os experimentos mostraram que, quando estão sozinhos, os stentores produzem apenas pequenas correntes d’água. Mas, quando se agrupam, os fluxos se combinam e se tornam mais fortes, aumentando a quantidade de alimento capturado. Isso sugere que esses microrganismos unicelulares podem cooperar de maneira eficiente, mesmo sem um sistema nervoso.
Os movimentos criados pelos stentors foram comparados com o cosmos rodopiante de “A Noite Estrelada”, de Vincent van Gogh. Crédito: Shashank Shekhar / Universidade Emory
Além disso, a equipe observou que os stentores se aproximavam e se afastavam repetidamente, como se estivessem sendo repelidos por um ímã. Esse comportamento intrigou os pesquisadores, que decidiram analisá-lo mais detalhadamente.
As gravações feitas no microscópio mostraram que os pares de stentores nem sempre eram iguais em força. Um dos organismos gerava um fluxo de água mais intenso que o outro. Quando se aproximavam, esse fluxo mais forte beneficiava o vizinho mais fraco, permitindo que ele capturasse mais presas.
Esse comportamento levou os cientistas a identificarem uma estratégia que Shekhar chamou de “comportamento promíscuo”. Ou seja, os stentores estão constantemente mudando de posição dentro do grupo para encontrar parceiros que gerem fluxos de água mais fortes. Dessa forma, eles maximizam sua capacidade de alimentação e aumentam as chances de sobrevivência.
Em uma placa de Petri, os cientistas estudaram a dinâmica dos fluidos dos stentors interagindo uns com os outros. Crédito: Shashank Shekhar / Universidade Emory
A pesquisa sugere que a formação de grupos entre seres unicelulares pode ter sido um passo crucial para a evolução dos organismos multicelulares. Segundo William Ratcliff, biólogo evolutivo do Instituto de Tecnologia da Geórgia, esse tipo de cooperação pode ter influenciado a evolução das presas também.
Evolução da vida vai além da genética e da química
Ratcliff explica que quando predadores unicelulares como os stentores se organizam para capturar melhor suas presas, essas presas precisam desenvolver estratégias para sobreviver. Uma dessas estratégias pode ter sido a formação de grupos, o que levou à evolução de organismos multicelulares.
“Se você é uma única célula, você é o jantar”, afirmou Ratcliff ao jornal The New York Times. “Mas se você pode formar grandes grupos de células, agora você é grande demais para ser comido.” Isso sugere que os predadores não foram os únicos a se beneficiar da cooperação. Suas presas também evoluíram para se proteger.
A pesquisa destaca que a evolução da vida não depende apenas de mutações genéticas ou processos bioquímicos, mas também de fatores físicos, como o movimento da água. Segundo Shekhar, a física pode ter desempenhado um papel fundamental no desenvolvimento da multicelularidade.
“Sempre pensamos em genes e produtos químicos, mas também há uma forte base física no desenvolvimento da vida multicelular”, disse. “Mesmo algo como o fluxo de água poderia ter afetado a evolução”.
O estudo abre novas possibilidades para entender como os primeiros organismos vivos da Terra começaram a cooperar entre si, o que pode ter sido um fator essencial para a complexidade da vida que existe hoje.
Cientistas encontraram milhares de novas espécies de microrganismos no ponto mais fundo dos oceanos da Terra: a Fossa das Marianas. Esses seres nunca antes vistos se adaptaram para viver em situações de pressão extrema, frio intenso e escassez de nutrientes. Sua resistência pode ser chave para salvar outras espécies, segundo os pesquisadores.
A expedição começou em 2021, quando uma equipe d aUniversidade Jiao Tong de Xangai, na China, embarcou num submarino adaptado a águas profundas chamado Fendouzhe. Eles desceram até as profundezas da Fossa das Marianas para conhecer o ecossistema local.
Em 33 excursões, o grupo coletou sedimentos, água-marinha e grandes amostras de microrganismos da área. A equipe divulgou o trabalho, trazendo uma sistematização inédita do ecossistema na chamada Zona Hadal, que está entre 6 e 10,9 mil metros abaixo do nível do mar.
A equipe coletou diversas amostras de seres vivos das profundezas. (Imagem: Xinhua News)
A equipe identificou mais de sete mil espécies de micróbios. Quase 90% deles nunca haviam sido documentados antes.
Para além dos organismos microscópicos, eles registraram 662 anfípodesHirondellea gigas, pequenos crustáceos que se movem nas profundezas. Analisaram também o peixe-caracol hadal (Pseudoliparis swirei), que detém o recorde de peixe morador de águas mais profundas já encontrado.
Ao compará-lo a outros peixes das profundezas, os pesquisadores descobriram que ele se adaptou para ir mais fundo. Seu habitat é nas águas de pressão esmagadora, onde poucas espécies de animais marinhos conseguem sobreviver.
Genética dá super resistência aos microrganismos
Os pesquisadores analisaram a genética dos micróbios. Alguns têm genomas menores, mas mais eficientes, que os especializaram em viver sob pressão extrema. Essa configuração é dominante no fundo da Fossa das Marianas, o que é semelhante às bactérias de águas profundas estudadas anteriormente.
Há também microrganismos com genomas maiores. Eles são mais flexíveis, o que os permite sobreviver por meio da adaptação a diferentes condições.
Extremofilos são seres microscópicos que se adaptaram para viver em ambientes extremos. (Imagem: Annarita Poli, Ilaria Finore, Ida Romano, Alessia Gioiello, Licia Lama and Barbara Nicolaus / Wikimedia Commons)
A equipe pontua que os genes incomuns descobertos nesses seres do fundo do mar podem ser usados em esforços para salvar a biodiversidade ameaçada em outras partes do planeta. Porém, ainda são necessários mais estudos.
“A extraordinária novidade e diversidade de microrganismos hadais indicam potenciais de recursos de novos genes, estruturas e funções, que podem ser escolhas alternativas para aliviar o atual esgotamento dos recursos biológicos terrestres”, escrevem os autores do estudo.
Profundezas têm muito potencial
O ponto mais profundo das Marianas é conhecido como Challenger Deep e fica a 10.984 metros abaixo do nível do mar. Ele surgiu por meio de um processo geológico de subducção, em que a Placa do Pacífico deslizou sob a Placa das Marianas. Essa interação forçou o fundo do mar a ir mais afundo, formando a parte mais profunda do oceano.
“Em resumo, as fossas hadais são o ponto final da subducção das placas, comunicando-se entre a superfície do oceano e as profundezas da Terra e desempenhando papéis insubstituíveis em processos globais com ecossistemas únicos e processos de vida extremos”, concluem os pesquisadores.
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