Ao longo dos anos, vários biólogos tentaram perceber o que constitui a cabeça da estrela-do-mar. Agora, e pela primeira vez, uma equipa de cientistas pode ter descoberto a resposta mais provável.
Uma equipa de investigadores usou ferramentas genéticas e moleculares para mapear o corpo das estrelas-do-mar, criando um mapa 3D da sua expressão genética.
A experiência permitiu descobrir que a “cabeça” de uma estrela-do-mar não se encontra num único local. Em vez disso, as regiões semelhantes à cabeça estão distribuídas pelo corpo, com algumas no meio e no centro de cada membro.
As estrelas-do-mar pertencem a um grupo de animais chamado equinodermes. Todos eles têm um plano corporal de simetria quíntupla, o que significa que as partes do seu corpo estão dispostas em cinco secções iguais.
“A forma como as diferentes partes do corpo dos equinodermes se relacionam com as que vemos noutros grupos animais tem sido um mistério para os cientistas desde que os estudamos”, referiu Jeff Thompson, da Universidade de Southampton, em comunicado.
“Nos seus parentes bilaterais, o corpo está dividido em cabeça, tronco e cauda. Mas observando uma estrela-do-mar, apercebemo-nos de que é impossível ver como estas secções se relacionam com os corpos dos animais bilaterais”, acrescentou.
Neste estudo, os cientistas compararam os marcadores moleculares de uma estrela-do-mar com outros deuterostómios, um grupo animal mais vasto que inclui os equinodermes e os animais bilaterais, como os vertebrados.
Como partilham um antepassado comum, os investigadores podem comparar o seu desenvolvimento e aprender mais sobre a forma como os equinodermes desenvolveram o seu plano corporal único.
Assim, utilizaram uma combinação de técnicas moleculares e genómicas de alta tecnologia para compreender onde se expressavam os diferentes genes durante o desenvolvimento e crescimento das estrelas-do-mar. Depois, criaram um mapa 3D da expressão genética na estrela-do-mar para identificar onde é que genes específicos estão a ser expressos durante a fase de desenvolvimento.
(dr) University of Southampton
O esqueleto (cinzento), o sistema digestivo (amarelo), o sistema nervoso (azul), os músculos (vermelho) e o sistema vascular da água (roxo).
Neste caso em específico, dedicaram-se a mapear a expressão de genes que controlam o desenvolvimento do ectoderma, que inclui o sistema nervoso e a pele. Sabe-se que esta região marca o padrão anterior-posterior (da frente para trás) nos corpos de outros deuterostómios.
A investigação permitiu descobrir que este padrão estava correlacionado com o eixo médio-lateral dos braços das estrelas-do-mar, com a linha média do braço a representar a frente e as partes laterais mais afastadas mais parecidas com as costas.
Nos deuterostómios, há um conjunto distinto de genes expressos no ectoderma do tronco, mas na estrela-do-mar muitos destes genes não são expressos no ectoderma.
“Quando comparámos a expressão dos genes numa estrela-do-mar com a de outros grupos de animais, como os vertebrados, verificámos que faltava uma parte crucial do plano corporal. Os genes que estão tipicamente envolvidos na modelação do tronco do animal não estavam expressos no ectoderma. Parece que todo o plano corporal dos equinodermes é mais ou menos equivalente à cabeça noutros grupos de animais”, esclareceu Thompson.
Isto sugere que as estrelas-do-mar e outros equinodermes podem ter desenvolvido o seu plano corporal de cinco secções ao perderem a região do tronco dos seus antepassados bilaterais.
O artigo científico com as descobertas foi publicado, no dia 1 de novembro, na Nature.
