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Os animais podem prosperar sem oxigênio?

Profundo hypersaline Anoxic bacias, ou DHABs, são lagos de ultra-salgada, água sem oxigênio mais de uma milha abaixo da superfície do oceano.

Terra
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Em 2010, uma equipe de pesquisa chamou a atenção quando publicou evidências de encontrar os primeiros animais que vivem em condições permanentemente anóxicas no fundo do mar. Mas um novo estudo, conduzido por cientistas do Woods Hole

Oceanographic Institution (WHOI), levanta dúvidas.

Um cenário alternativo é que cadáveres de organismos multicelulares eram habitados por bactérias capazes de viver em condições anóxicas, e estes "Bodysnatchers" fez parecer que os animais mortos estavam vivendo, disse Joan Bernhard, um Geobiologist com WHOI e principal autor do novo estudo publicado na edição de dezembro 2015, da revista científica BMC Biology.

Bernhard e Virginia Edgcomb, seu colega na WHOI, liderou uma expedição em 2011 que retornou ao local dos achados iniciais: a bacia hypersaline profunda anóxica (ou DHAB) duas milhas de profundidade no mar Mediterrâneo. DHABs são fenômenos curiosos. Eles existem em depressões no fundo do mar, onde depósitos de sal longo enterrado ficam expostos à água do mar e dissolver-se no mar. A água hypersaline é extremamente denso e permanece separado, como óleo e água, a partir de água do mar circundante normal. Ele forma "lagos" no fundo do mar, dezenas a centenas de metros de profundidade, que são extremamente salgado e desprovido de oxigênio.

"Nós já sabíamos há muito tempo que alguns metazoários habitam habitats anóxica extremas em uma base periódica ou mesmo semi-permanente", disse Bernhard. "Mas os cientistas pensaram que as atividades de alta energia de metazoários, como a reprodução, exigiria oxigênio. Se estes loriciferans passam a vida inteira e se reproduzir em um ambiente de oxigênio zero, teríamos de repensar nossos conceitos de metabolismo animal. Era importante revisitar as DHABs para confirmar e compreender essas descobertas notáveis ​​anteriores ".

 

No estudo de 2010 publicado na mesma revista, pesquisadores da Universidade Politécnica de Marche e do Museu de História Natural da Dinamarca, liderado por Roberto Danovaro, analisou amostras coletadas de um DHAB Mediterrâneo chamado L'Atalante. Eles relataram a descoberta de animais multicelulares (ou metazoários), incluindo espécie previamente desconhecida de um tipo de animais minúsculos chamados loriciferans.

O contraste entre as condições no fundo do mar e à superfície torna quase impossível recuperar espécimes vivos, e assim no passado, espécimes metazoários coletados de DHABs foram "interpretado como o resultado de uma chuva de cadáveres que afundou para a zona anóxica de áreas oxigenadas adjacentes ", de acordo com o estudo Danovaro.

Mas os cientistas realizaram experiências com marcas fluorescentes, tomado apenas por organismos metabolicamente ativas, que deram indicações de que os loriciferans estivesse vivo. Além disso, algumas loriciferans parecia ter estruturas reprodutivas (chamados oócitos ou ovos), o que indica que os organismos foram reprodução.

Intrigado com estas conclusões, Bernhard e Edgcomb voltou a L'Atalante e outros DHABs próximos em 2011 para investigar mais a bordo do navio de investigação Atlantis. Eles coletaram sedimentos e água a partir das bordas de três piscinas de água salgada com diferentes composições químicas, usando de WHOI veículo Jason operado remotamente para amostras push-essenciais orientam visualmente cuidadosamente orientados. As amostras foram tomadas a partir de pontos na parte superior, média, e os níveis mais baixos de a camada de água imediatamente sobrejacente ao lago salmoura. Este assim chamado "zona de interface" é, onde a água do mar normal nas melhores transições para a salmoura, na parte inferior, tornando-se mais concentrada e anóxica o mais perto da salmoura. O altamente denso, soro fisiológico, química-laden e água pobre em oxigênio em todas as três piscinas era muito denso para Jason para penetrar plenamente. As amostras de controlo de sedimentos e água de oxigênio normal e salinidade nas proximidades também foram coletadas.

"É muito difícil obter essas amostras", disse Bernhard. "Nós especificamente na zona de interface, para ter a melhor chance de encontrar organismos vivos."

Em algumas amostras de controlo, que eram lama e água de níveis normais de oxigênio, e também em algumas amostras a partir do nível superior das zonas de interface, que têm um baixo nível de oxigênio, Bernhard e seus colegas descobriram uma mesma espécie loricifera de L'Atalante relataram por Danovaro e colegas no papel 2010 e formalmente nomeado em uma publicação de 2014. Bernhard et al encontraram o maior número de metazoários foram vermes nematóides, com números muito menores de briozoários, crustáceos e loriciferans, incluindo os mesmos três gêneros loricifera Danovaro e seus colegas. Mais metazoários foram na camada superior e um número muito menor no meio e as camadas inferiores da zona de interface.

A equipe liderada pelo WHOI usou uma combinação de técnicas (incluindo a incubação com um marcador de tecido vivo, seqüenciamento RNA ribossomal para identificar as espécies, imagens de epifluorescência, de interferência diferencial e imagens de contraste de fase, e exame ultra-estrutural de espécimes individuais, e muito mais) para examinar a metazoários coletadas nas amostras.

Os resultados da equipe forneceram evidências de que alguns nematóides estavam vivos em ambos os sedimentos normal e o nível superior das zonas de interface. Mas na interface inferior, com quase nenhum oxigênio, os metazoários visto foram degradados ou apenas os seus revestimentos exteriores, chamados cutículas. "Nós não encontramos nenhuma evidência de que essas metazoários viviam ou de reprodução na parte mais profunda da interface", disse Bernhard.

Eles argumentam que é muito improvável que a mesma espécie loricifera que eles encontrados em (controle) sedimentos normais também seria fisiologicamente capazes vivo nas piscinas de água salgada dois muito diferente hypersaline, hiperdensa, hiper-químico, quando foram recolhidos, porque a gama de condições é demasiado grande para se adaptar.

"A probabilidade de que eles teriam a fisiologia de lidar com tudo isso seria muito baixo", disse Bernhard. "Um cenário alternativo", escrevem os autores, "é que os organismos metazoários remanescentes eram habitadas por [de vida] bactérias anaeróbias e / ou archaea", que coloquialmente chamado de "Bodysnatchers".

"A possibilidade de uma comunidade metazoan viável em salmouras de DHABs não é suportado pelos nossos dados neste momento", escreveram os autores em seu novo papel.

"Esse papel do grupo no início 2010 saiu com tal respingo", disse Bernhard. "Mas com base em nossas observações detalhadas, o nosso trabalho oferece uma perspectiva diferente sobre a afirmação de que existem metazoários permanentemente anóxica. Talvez as pessoas vão ver o nosso papel e pensar" Talvez a gente não tem que reescrever os livros básicos de biologia ainda. ' "

 

 

 

 

 

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