Conheça o verme do gelo, que vive nos glaciares – um ‘paradoxo’ científico

Os vermes do gelo glaciar prosperam em temperaturas que rondam o ponto de congelação e exibem outras características misteriosas que os tornam num tema urgente de investigação, dado que o seu habitat está a desaparecer.

Publicado 26/08/2021, 11:29
Vermes do gelo glaciar cobrem a superfície do Glaciar Paradise, na face sul do Monte Rainier, ...

Vermes do gelo glaciar cobrem a superfície do Glaciar Paradise, na face sul do Monte Rainier, em Washington. Estes animais prosperam a temperaturas que rondam o ponto de congelação da água, um “paradoxo” científico.

Fotografia de Scott Hotaling

À primeira vista, um glaciar parece um objeto sem vida – um pedaço de gelo estéril. Mas as aparências iludem: os glaciares são o lar de uma série de minúsculos organismos que constituem um próspero ecossistema frígido.

Entre estes organismos, os mais proeminentes no oeste da América do Norte são os vermes do gelo. Medindo pouco mais de um centímetro de comprimento e finos como um fio dental, os vermes do gelo (Mesenchytraeus solifugus) pontilham os glaciares por todo o Noroeste do Pacífico, na Colúmbia Britânica e no Alasca. Vastos números de minúsculos vermes negros surgem nas tardes e noites de verão para se alimentarem de algas, micróbios e outros detritos à superfície. Depois, enterram-se novamente no gelo de madrugada – durante o inverno desaparecem nas profundezas congeladas.

Estes parentes distantes das minhocas sobrevivem em camadas de água congelada dentro da neve e do gelo, prosperando em temperaturas que rondam o ponto de congelação da água. Isto seria impossível para a maioria das criaturas, sobretudo para as de sangue frio, como os vermes. Portanto, como é que os vermes do gelo fazem isto? Os cientistas descobriram alguns dos truques destas criaturas e salientam que a compreensão destas curiosidades biológicas é surpreendentemente relevante – e urgente.

Aprender mais sobre a forma como estes animais toleram os extremos pode ajudar-nos a compreender os limites da vida na Terra e mais além, diz Daniel Shain, investigador da Universidade Rutgers que estuda estes animais há 25 anos.

Porém, conforme os glaciares desaparecem, o mesmo acontece com os vermes do gelo. “Queremos descobrir o máximo possível sobre os vermes antes de desaparecerem”, diz Shirley Lang, bióloga do Haverford College, na Pensilvânia. “E não tenho dúvidas de que um dia irão desaparecer”, se os glaciares continuarem a derreter ao ritmo atual.

Vermes misteriosos

As leis da biologia determinam que, à medida que as temperaturas descem, as reações corporais abrandam e os níveis de energia caem. Embora os animais de sangue quente precisam de queimar energia para manter uma temperatura relativamente constante, as criaturas de sangue frio tornam-se lentas e chegam a ficar dormentes quando fica demasiado frio. Mas isso não acontece com os vermes do gelo.

“Os seus níveis de energia sobem à medida que arrefecem”, diz Daniel. “E isto é um paradoxo.”

A investigação de Daniel Shain e Shirley Lang, que completou o seu doutoramento no laboratório de Daniel, ajuda a explicar as razões para que isto aconteça numa série de artigos publicados nos últimos anos. Está tudo relacionado com uma molécula especial conhecida por ATP, abreviatura para trifosfato de adenosina. O ATP atua como uma divisa de energia nas células e potencializa a maioria das reações no corpo. Este processo acontece através de uma enzima complexa, chamada ATP sintase, que é virtualmente idêntica em todos os organismos conhecidos. Esta molécula é quase 100% eficiente no seu trabalho – algo inédito em qualquer criação fora do mundo natural. Os bioquímicos encaram isto com admiração. “É uma máquina extraordinária”, diz Daniel.

Mas os vermes do gelo têm um ajuste adicional na sua maquinaria, um pedaço extra de ADN que cria a ATP sintase. Esta alteração parece ajudar a acelerar a produção de ATP. “É como um turbo”, diz Daniel.

“É difícil explicar esta evolução, mas é possível que os vermes se tenham apoderado de um pedaço de material genético que se encontra nos fungos de alta altitude.” Assim sendo, este “roubo” genético é particularmente invulgar porque o ADN roubado normalmente não é incorporado na mitocôndria, onde o ATP é produzido.

Para além desta adição genética, os vermes também têm um “termostato” celular alterado que permite que a produção de ATP aconteça quando está frio. As duas mudanças combinadas significam que os vermes do gelo têm concentrações celulares de ATP muito mais elevadas do que a maioria das outras criaturas, o que ajuda a explicar como é que mantêm os seus níveis de energia em temperaturas congelantes.

Shirley planeia explorar outra teoria para os níveis elevados de energia. Os vermes estão repletos de melanina, o mesmo pigmento que ajuda a proteger a pele humana da radiação ultravioleta. Mas nos vermes do gelo, a melanina encontra-se por todo o corpo: no cérebro, nos intestinos, nos músculos. Algumas investigações sugerem que a melanina pode conseguir recolher energia da radiação solar em algumas situações, e Shirley suspeita que isso pode estar a acontecer nos vermes do gelo – uma teoria que a bióloga pretende testar.

Estes vermes só vivem nos glaciares costeiros e não se encontram em qualquer outro lugar do mundo, embora outra espécie semelhante tenha sido encontrada no Tibete. Os conhecimentos sobre este tema são muito escassos. Apesar de os vermes do gelo prosperarem a zero graus Celsius, não conseguem tolerar temperaturas muito abaixo desse ponto.

Predador e presa

Para além da sua incrível energia, os vermes do gelo também fazem parte de um ecossistema sobre o qual sabemos muito pouco. Estas criaturas existem ao lado de rotíferos, tardígrados, algas, fungos e outras criaturas microscópicas, explica Scott Hotaling, biólogo da Universidade Estadual de Washington. E também fornecem comida para as aves.

Scott e os seus colegas observaram pelo menos cinco espécies de aves a comer vermes do gelo. Estes invertebrados são uma fonte vital de alimento em lugares como o Monte Rainier, onde tentilhões os engolem em grandes quantidades para alimentar as suas crias.

As aves também podem ajudar a explicar porque é que estes pequenos animais se conseguem dispersar de glaciar em glaciar. Os animais são geneticamente diferentes em locais díspares – os animais no Alasca provavelmente são uma espécie diferente de muitos dos vermes no noroeste do Pacífico, diz Daniel.

O trabalho de Scott sugere que os vermes vivos podem ser transportados na plumagem ou nas patas dos pássaros, ou talvez alguns sobrevivam à passagem pelos intestinos de uma ave. Uma população de vermes do gelo na Ilha de Vancouver, por exemplo, mostra uma relação próxima com uma população que vive no sul do Alasca – sugerindo que um ou vários vermes podem ter sido transportados recentemente para a região por um pássaro.

Mas o tempo disponível para desvendar os mistérios dos vermes do gelo está a esgotar-se. Alguns dos glaciares onde estes vermes foram encontrados anteriormente, como os glaciares Lyall e Lewis nas Cascatas Norte de Washington, desapareceram. Outros estão em declínio. Entre 2003 e 2015, o Glaciar Nisqually, na face sul do Monte Rainier, lar dos vermes do gelo, recuou uma média de 90 centímetros a cada 10 dias.

Joanna Kelley, geneticista evolucionária, e Scott Hotaling estão a trabalhar para sequenciar o genoma dos vermes, uma tarefa que se tem revelado difícil. Isto acontece, em parte, porque os vermes estão tão cheios de melanina que esta se agarra ao ADN e interfere com a tecnologia de sequenciamento do genoma.

Os investigadores esperam revelar mais segredos antes que seja tarde demais. “Sinto que preciso de me apressar para estudar estes animais”, diz Scott.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

Continuar a Ler

Descubra Nat Geo

  • Animais
  • Meio Ambiente
  • História
  • Ciência
  • Viagem e aventuras
  • Fotografia
  • Espaço
  • Vídeos

Sobre nós

Inscrição

  • Revista
  • Registrar
  • Disney+

Siga-nos

Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Todos os direitos reservados