Todos os animais devem comer para sobreviver. Se você já ouviu o termo “grazer” antes, isso pode trazer à mente animais de fazenda, como vacas ou ovelhas mastigando pastos. Mas o oceano tem seu próprio conjunto de herbívoros, com formas corporais e técnicas de alimentação muito diferentes - até mesmo bizarras. Em vez de dentes, um grupo desses invertebrados usa folhas de muco para consumir grandes quantidades de pequenas partículas semelhantes a plantas. Em nosso novo artigo, meus colegas e eu sugerimos uma nova categorização para esse grupo negligenciado: “grazers de malha de mucosa”, em reconhecimento à sua estratégia incomum de alimentação.
Ao contrário do muco em nossos narizes, que parece amorfo e embotado, as folhas mucosas desses animais podem ser estruturadas em redes e redes ornamentadas. Essas folhas mucosas podem funcionar como um filtro para capturar alimentos tão pequenos quanto as bactérias. Os próprios herbívoros são gigantescos em comparação: até 10.000 vezes maiores que a comida. Se as pessoas comessem alimentos tão pequenos, você estaria pegando grãos de sal e açúcar do seu prato.
Biólogos marinhos como eu costumavam pensar que o pastoreio de muco era uma estratégia de alimentação “pega-tudo” - a idéia era que esses caras simplesmente devoravam o que quer que fosse que seu lençol mucoso pegasse. Mas os avanços tecnológicos recentes estão nos ajudando a entender que os pastores mucosos podem ser comedores exigentes. E o que eles consomem - ou não - influencia as redes alimentares oceânicas.
Malhas de filtragem ornamentadas (amplificadas 1.000 vezes e manchadas de verde brilhante nesta imagem) capturam partículas muito menores que as próprias roedores. (Kelly Sutherland, CC BY) Como funciona o pastoreio de malha de mucosa?
Os grazers de malha mucosa incluem salpas, pirossomos, doliólidos, pterópodes e apendiculares. Eles são tipicamente centímetros de comprimento, medindo aproximadamente o tamanho da unha até o tamanho da sua mão. Algumas formam colônias compostas de muitos indivíduos em longas cadeias que podem ser muito mais longas. Essas criaturas são grandes e aquosas em comparação com suas contrapartes planctônicas. Se você pisasse em um, ele esmagaria, não esmagaria. A maior parte do corpo de água permite que eles cresçam rapidamente.
Os grazers de malha mucosa são flutuantes e adequados ao oceano aberto. Eles moram longe da costa, onde a comida é escassa e muitas vezes pequena. Os minúsculos orifícios e fibras de suas malhas mucosas permitem que eles capturem partículas microscópicas, que depois engolem, às vezes junto com o muco.
Ao contrário das aranhas que giram suas teias de alimentação, essas criadoras têm um órgão especial, chamado endostyle, que secreta sua malha mucosa. Dependendo do grazer, a malha mucosa pode estar localizada dentro ou fora do corpo. Um grupo, por exemplo, secreta uma bolha mucosa grande o suficiente para o animal viver dentro de casa. Outro grupo, apelidado de borboletas marinhas, segregam teias mucosas que se prendem a seus pés em forma de asas. Estas teias mucosas variam em tamanho de uma polegada a mais de 6 pés.
Localização da malha mucosa para diferentes grupos de roedores. A malha mucosa é colorida de acordo com as maneiras pelas quais os grazers dirigem o fluxo através da malha. 'MW' mostra a teia mucosa de uma borboleta marinha ou do pteropé. (Caitlyn Webster / www.bywebbie.com, CC BY) Historicamente, os cientistas assumiram que os grazers de malha de muco comiam qualquer coisa que passasse pela peneira mucosa - semelhante a um filtro no ralo da pia da cozinha captando tudo de um certo tamanho que flui. Pesquisas recentes do meu laboratório e de outros desafiam essa suposição e mostram que sua alimentação pode ser altamente seletiva. O muco pode capturar certas partículas de alimentos perfeitamente, enquanto rejeita completamente outras partículas com base no seu tamanho, forma ou propriedades da superfície.
Por exemplo, quando apresentada com uma mistura de partículas esféricas e em forma de bastonete - de formato diferente mas de tamanho similar - uma espécie de granulador de malha mucosa preferencialmente engole as partículas esféricas.
Partículas de diferente tamanho e forma (esférica e haste) do intestino dissecado de um grazer de malha mucosa, o apendicular Oikopleura dioica. (Keats Conley, CC BY) É mais ou menos como escolher um pouco de batata frita: são feitas de batata e têm aproximadamente o mesmo tamanho, mas têm formas diferentes. A “escolha” de alimento dos roedores de muco é passiva, porém, tendo a ver com o modo como a presa de forma diferente se orienta na água do mar e intercepta a malha.
Os pastores podem “escolher” as presas, mas as presas também podem ter alguma opinião sobre o assunto - passivamente ou ativamente. Por exemplo, algumas bactérias têm superfícies semelhantes a Teflon e não aderem às malhas mucosas, então elas quase nunca são consumidas. Como todas as diferentes propriedades das presas podem influenciar o pastoreio tem sido subvalorizado até recentemente.
Subestudado, mas não sem importância
Os oceanógrafos estão interessados em como o material se move através do oceano e como o processo pode ser mediado por organismos. Os grazers de malha mucosa podem ser uma parte negligenciada do ciclo.
O fato de que eles não capturam todas as presas igualmente tem consequências importantes sobre como o carbono se move através do oceano. Após a alimentação dos roedores mucosos, eles empacotam partículas de alimento não digeridas em pelotas fecais ligadas a muco ou outro material descartado. Repackaging presa partículas com muco pegajoso concentra presa pequena em agregados maiores, o que os faz afundar mais rapidamente. Isso basicamente move material orgânico para as profundezas do oceano, potencialmente armazenando-o por anos ou mesmo séculos. Em profundidade, este material não está disponível para a maioria dos organismos marinhos que vivem perto da superfície.
O 'salpatron' permite aos pesquisadores realizar estudos de alimentação subaquática. (Gitai Yahel / Ayel Dadon-Pilosof (www.gitaiyahel.com), CC BY-ND) Até a última década ou duas, os cientistas não tinham ferramentas tecnológicas para observar o que estava acontecendo com os herbívoros de malha mucosa em seu habitat nativo nas minúsculas escalas apropriadas. Como esses organismos são bastante frágeis, agora os pesquisadores em meu laboratório e outros usam mergulho autônomo ou robôs para observá-los diretamente debaixo d'água. Essas observações minuciosas e cuidadosas usando câmeras de alta velocidade e microscópios subaquáticos ou fazendo estudos de alimentação no ambiente natural nos mostraram como eles selecionam certas partículas e rejeitam outras.
Câmara subaquática de alta velocidade (B. Gemmell, S. Colin, J. Costello, CC BY-ND) Outros avanços combinarão os métodos submarinos com desenvolvimentos recentes em imagens e sequenciamento genético para esclarecer o papel dos alimentadores de telas mucosas na modelagem da estrutura da comunidade microbiana do oceano. A imagem subaquática permite observações não perturbadas dessas criaturas frágeis. Os pesquisadores podem observar como partículas individuais se comportam na malha e se elas são finalmente capturadas. O sequenciamento genético usado no contexto de estudos de alimentação ajuda os cientistas a identificar e distinguir os grupos de minúsculos micróbios que são frequentemente invisíveis a olho nu.
Saber quais partículas são consumidas e quais não são nos informa sobre o impacto que as pastosas mucosas têm nas redes alimentares oceânicas.
Mudando os oceanos, mudando o impacto
A alimentação seletiva dos herbívoros de malha mucosa pode ter implicações profundas nos ciclos biogeoquímicos, particularmente à luz das mudanças nas condições oceânicas. Fatores ambientais como a temperatura oceânica, a disponibilidade de nutrientes e o tipo e a quantidade de presas influenciam quando e onde os vermes mucosos aparecem, por quanto tempo eles permanecem e seu impacto nas cadeias alimentares oceânicas.
Pyrosome florescer na costa de Oregon em fevereiro de 2018. A imagem foi tirada a cerca de 60 m de profundidade, onde havia uma camada de pyrosomes, provavelmente alimentando-se ativamente de pequenas partículas. (K. Sutherland / H. Sorensen, CC BY-ND) Uma espécie mais tropical de pyrosomes de pastagem de muco (Pyrosoma atlanticum ) fornece um estudo de caso. Típicas em águas mais quentes do norte da Califórnia, confundiram cientistas e pescadores quando surgiram na costa do Oregon em 2014.
Ninguém sabe por que os pyrosomes apareceram, mas as temperaturas do oceano aqueceram na mesma época. Como outros grazers de malha de mucosa, o fino filtro de pirossomo permite que eles pastem nas partículas menores que estão associadas a águas superficiais mais quentes e menos ricas em nutrientes - presas muito pequenas para a maioria dos outros animais capturarem. Junto com outros pesquisadores ao longo da Costa Oeste, meu laboratório está trabalhando ativamente para entender por que os pirossomos apareceram, como eles podem afetar o ecossistema marinho e se eles persistirão.
Os pastores no oceano são inerentemente mais desafiadores para estudar do que aqueles do que em terra; Continuamos a aprender mais sobre quem eles são através do que comem.
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation.
Kelly Sutherland, professora assistente de biologia da Universidade de Oregon
