Um organismo aquático feito de uma única célula consegue comprimir o corpo a um quarto do comprimento em menos de cinco milésimos de segundo, centenas de vezes mais rápido do que um piscar de olhos humano. Cientistas descobriram o mecanismo incomum por trás desse movimento. O estudo foi publicado na revista científica PNAS.
Um gigante unicelular
O Spirostomum ambiguum é um ciliado gigante, um ser de uma célula só coberto por cílios, pelos minúsculos que usa para nadar. Pode chegar a alguns milímetros, visível a olho nu em água parada. Entre os ciliados, se destaca pela capacidade de se contrair a uma velocidade de cerca de 100 comprimentos do corpo por segundo e repetir o movimento rapidamente. Os cientistas acreditam que isso ajuda o organismo a fugir de predadores ou a se comunicar com outros ciliados.
Fibras musculares humanas podem encurtar em proporções parecidas, mas levam cerca de dez vezes mais tempo.
Uma rede de pesca de proteínas
Usando microscopia eletrônica e técnicas de fluorescência, a equipe, com pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte, da Universidade de Chicago e de outras instituições, descobriu que íons de cálcio disparam a contração, e uma estrutura incomum, em forma de rede de pesca, executa o movimento.
Seres unicelulares não têm fibras musculares. No lugar delas, o Spirostomum tem estruturas fibrosas chamadas mionemas, feitas das proteínas centrina e Sfi1, que se ligam ao cálcio. No organismo, os mionemas formam uma rede em volta do corpo. Quando a contração começa, a rede se fecha para dentro e depois volta à forma original.
Segundo a professora Mary Elting, da Universidade Estadual da Carolina do Norte, a geometria de rede permite que o organismo se contraia de maneira uniforme, protegendo as organelas internas mesmo num movimento tão brusco. A proteína Sfi1 pode passar de rígida a flexível: na presença de cálcio, perde a rigidez e se embola como um novelo de espaguete molhado, puxando a rede e encolhendo o organismo.
Sem a energia dos músculos
Os músculos humanos usam ATP, a molécula que armazena e libera energia nas células, para se contrair. O Spirostomum parece depender de um processo fundamentalmente diferente, movido pelo cálcio. Uma das grandes perguntas que restam é como ele consegue repetir a contração tantas vezes, já que reações disparadas por cálcio costumam funcionar uma vez só.
Músculos artificiais
Para Elting, entender esses processos pode ajudar a construir sistemas sintéticos que imitem a velocidade e a força desse organismo, como músculos artificiais rápidos que não dependam de ATP. Isso poderia ter aplicações em robôs microscópicos e dispositivos médicos.
Vida em uma gota de água
Ciliados como o Spirostomum vivem em lagos, poças e até em aquários. Uma gota de água parada observada ao microscópio pode revelar um mundo de organismos com comportamentos complexos, que ajudam a decompor matéria orgânica e servem de alimento para pequenos animais aquáticos.
Perguntas frequentes
O que é o Spirostomum?
Um ser vivo de uma única célula, coberto de cílios, que vive em água doce e pode ser visto a olho nu.
Qual o movimento mais rápido de um ser vivo?
O Spirostomum está entre os mais rápidos em proporção ao tamanho, encolhendo a um quarto do comprimento em menos de 5 milissegundos.
Com informações da Universidade Estadual da Carolina do Norte e do estudo publicado na PNAS.
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