Como uma larva no mar: a vida de um poliqueta

Por Agna Silveira

Os organismos do grupo Polychaeta pertencem a uma classe de invertebrados do filo Annelida (já falamos de poliquetas aqui). São vermes que podem ter uma aparência grotesca, mas também apresentam-se bonitos e graciosos; podem ser vermes de escamas, vermes arenícolas (que vivem na areia) e muitos outros. São divididos comumente em 2 grupos de acordo com o seu estilo de vida: se vivem em túneis ou tubos, onde quase não se locomovem, são chamados de Sedentaria, mas se são livres e exploram o mundo por aí, são chamados de Errantia.

Polychaeta da família Tomopteridae, a única família holoplanctônica, ou seja, que tem todo o seu ciclo de vida no plâncton. É um típico exemplar dos Errantia. Fonte.

Poliqueta tubícola (ou seja, vive em tubos,
típico Sedentaria) da Baía do Araçá, São
 Sebastião, SP Foto: Álvaro E.
Migotto. Fonte.

Os biólogos costumam classificar os organismos vivos de acordo com as mais diferentes características, utilizando critérios morfológicos, fisiológicos, genéticos e moleculares, por exemplo. Chamamos esse processo de classificação taxonômica e ela resulta no agrupamento dos organismos  em Filo, Classe, Ordem, Família, entre outros. Para exemplificar essa sistematização , tomamos como exemplo o nosso personagem principal (uma larva de poliqueta da família Spionidae coletada no píer de Porto Seguro). A sua classificação taxonômica encontra-se abaixo:

Filo Annelida
Classe Polychaeta
Ordem Canalipalpata
Subordem Spionida
Família Spionidae

Larva de Polychaeta, família Spionidae, coletada no píer

 de Porto Seguro, BA. Foto: Catarina Marcolin.

Os poliquetas adultos podem se reproduzir de forma assexuada ou sexuada. Vamos relembrar um pouco o que isso quer dizer? Quando os poliquetas se reproduzem sexuadamente, eles liberam gametas diretamente na água, onde ocorre a fertilização. A partir daí se desenvolvem larvas planctotróficas (que se alimentam de plâncton). As larvas são, portanto, uma fase do ciclo de vida de alguns organismos. Além disso, os poliquetas são capazes de se regenerar quando partes de seu corpo são fragmentadas em segmentos, que se regeneram em novos indivíduos (essa seria a reprodução assexuada). Percebam que não há fase larval neste caso, pois a partir de um organismo adulto se desenvolve outro adulto.

O tamanho destes animais pode variar bastante, desde seres microscópicos até organismos de 3 metros de comprimento! O corpo da larva que aparece no vídeo tem aproximadamente 700 μm de comprimento, menor que 1 mm, ou seja, equivale aproximadamente à largura da cabeça de um alfinete. 


Apesar de tão pequeninas, essas larvas conseguem nadar de modo impressionante, utilizando estruturas chamadas de parapódios (elas ocorrem em pares isolados que crescem na lateral do corpo), onde se inserem as cerdas. Essas estruturas atuam como se fossem remos ou pequenos pés, conjuntamente com músculos circulares e longitudinais para nadar à beça nos oceanos (veja o vídeo).

Estruturas corpóreas, incluindo parapódios utilizados para natação, larva da família Spionidae. Foto: Catarina Marcolin.

Video da larva de Spionidae usando os parapódios para nadar. Vídeo filmado no laboratório da UFSB, por Catarina Marcolin. Edição Agna Silveira.

As larvas de poliqueta se alimentam de fitoplâncton ou de partículas em suspensão. Para isso, esses animais desenvolveram estruturas adaptadas para capturar partículas, como os cílios protostomiais. Talvez você esteja se perguntando como esses animais conseguem encontrar alimento nos vastos oceanos. Acontece que os poliquetas possuem órgãos sensoriais que variam nas diferentes espécies de acordo com seu estilo de vida. O que chamamos de olhos nestes organismos são órgãos fotorreceptores localizados no protostômio, que podem variar de dois a quatro pares e detectam apenas variações de intensidade luminosa. Em alguns grupos, como  os poliquetas pelágicos da família Alciopidae, existem grandes olhos capazes de formar imagem, conforme pode ser visto na imagem abaixo.

Note os enormes olhos deste poliqueta da
 família Alciopidae. Fonte.

Uma vez capturado o alimento, é hora da digestão! Poliquetas, incluindo suas larvas, possuem um tubo digestivo completo, ou seja, tem uma boca anterior (para captação de alimento) e um ânus exterior (para liberação de fezes). No vídeo você pode ver o alimento migrando no tubo digestivo até ser finalmente expelido na forma de fezes. Fofo não?

As larvas de poliqueta não são apenas fofas, elas participam de processos ecológicos fundamentais para o equilíbrio dos ecossistemas, do qual você também faz parte. São um importante elo de ligação entre os produtores primários (organismos que produzem o próprio alimento) e os animais marinhos de maior tamanho como larvas de peixes, até baleias. O que significa que estes animais são essenciais na transferência de matéria e energia nos ecossistemas marinhos. Você imaginou que um bichinho tão pequeno seria tão importante?

Páginas Consultadas:

http://biomarpt.ipma.pt/pdfs/1572Curso%207-Taxonomia%20e%20Ecologia%20de%20Zooplancton%20Marinho_Metodo%20e%20tecnicas%20de%20amostragem%20contagem%20e%20identificacao.pdf

http://www.biorede.pt/page.asp?id=780

https://sites.evergreen.edu/vms/polychaete-larvae-eq/

http://simbiotica.org/digestivo.htm

http://www.repository.naturalis.nl/document/549831

Sobre a autora:

Sou Bacharel Interdisciplinar em Ciências, estudante de segundo ciclo no curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Sul da Bahia (UFSB). Fiquei encantada pelo mundo microscópico desde que o conheci, então decidi incluir o zooplâncton na minha formação como conteúdo optativo. Este texto foi o resultado da avaliação final do componente Bioecologia do Zooplâncton, ofertado na UFSB, pela professora Catarina Marcolin.

Como saber a idade de um peixe e outras coisas mais...

Por Cláudia Namiki

Você já quis saber qual a idade de um peixe? Se ele nasce em um aquário, isso é fácil de saber, mas e se ele é capturado na natureza? Como você saberia quantos anos o bicho tem?

Os peixes ósseos possuem estruturas chamadas otólitos que são localizadas no ouvido interno, e estão relacionadas com os mecanismos de equilíbrio e audição. Em Portugal, também são conhecidos como “pedras do juízo”, o que faz muito sentido, já que estão encontrados na cabeça  dos peixes! São três pares de otólitos e cada um possui um nome diferente: sagitta, lapillus e asteriscus. (Gostaria de saber por que cada um deles recebeu esse nome, mas ainda não encontrei a resposta…). O crescimento dos otólitos ocorre através da deposição alternada de carbonato de cálcio e proteína, formando anéis que podem ser observados em um corte transversal, assim como aqueles observados nos troncos das árvores. 

Otólitos de larvas de Myctophum affine. Fotos: Cláudia Namiki. 

Em peixes adultos o otólito é grande, e é preciso cortar, lixar e polir até que os anéis estejam visíveis. Nas larvas de peixes os otólitos são muito pequenos e não é preciso fazer nada disso, pois os anéis são visíveis através dos otólitos quando utilizamos o microscópio. Nesse caso, o maior trabalho é retirar os otólitos das larvas que medem entre 2,0 mm até no máximo 2,0 cm. Se a larva é tão pequena, imagine o tamanho do otólito!! Dá um certo trabalho realizar essa tarefa, dizem até que é coisa para pessoas com paciência oriental. Eu acho que utilizei os 25% do meu DNA japonês quando estudei o crescimento das larvas de uma espécie de peixe lanterna muito abundante na costa brasileira: Myctophum affine. Vou ficar devendo um nome popular, porque, apesar de abundante e muito apreciada como alimento por outros peixes, não é utilizada para consumo humano e, portanto é uma ilustre desconhecida para a maioria de nós.

A ilustre desconhecida Myctophum affine. Foto: Gabriel Monteiro.

Olha o tamanho de um otólito de larva de peixe, esse é dos grandes hein! Foto: Campana, S.E. http://www.marinebiodiversity.ca/otolith/english/preparation.html

Mas e aí? O que isso tem a ver com o tema? Como podemos saber a idade de um peixe?

Acontece que a formação dos anéis dos otólitos é diária em larvas de peixes e anual em peixes adultos, na maioria dos casos. Dessa forma, contando o número de anéis presentes em um otólito, podemos saber qual a idade do peixe, em anos ou em dias, dependendo do momento da vida em que o peixe se encontra. Mas, o mais interessante é que podemos relacionar a idade com o comprimento e, com dados de vários peixes em mãos, podemos saber em quanto tempo uma espécie atinge um certo tamanho. Por exemplo, as larvas da ilustre desconhecida M. affine podem aumentar  seu tamanho em mais de quatro vezes em menos de um mês! É muito rápido! Larvas de outras espécies mais populares como sardinha e chicharro também crescem com uma velocidade parecida. 

Conhecer qual é a velocidade de crescimento das larvas e juvenis de peixes é importante para saber quanto tempo cada espécie demora até se tornar um adulto e poder reproduzir. Essa velocidade de crescimento pode ser influenciada por diversos fatores. Entre eles a temperatura parece ser um dos mais importantes, pois temperaturas mais altas aceleram o metabolismo e tornam o crescimento mais rápido. Olha que interessante, se nós fôssemos parecidos com os peixes, cresceríamos mais rapido no Brasil do que na Rússia! Por exemplo, os peixes lanterna podem demorar desde apenas 27 dias para se tornar um jovem (espécies de clima tropical) até 80 dias (espécies de clima frio).

Quando comecei os estudos com otólitos eu estava interessada somente na idade e no crescimento das larvas de peixes, mas descobri que essas estruturas são ainda mais fascinantes, porque são bastante resistentes (no caso dos peixes adultos) e sua forma é única para cada espécie. Essas características permitem utilizar os otólitos encontrados no estômago de outros indivíduos e em sítios arqueológicos para identificar a espécie que foi consumida, ou que habitava determinado local há milhares de anos. A forma é tão importante que muitos trabalhos são dedicados à descrever os otólitos, e entre eles está um atlas de identificação de otólitos publicado recentemente na Brazilian Journal of Oceanography, por pesquisadores do Instituto Oceanográfico da USP (http://dx.doi.org/10.1590/S1679-875920140637062sp1)  (e que contém ilustrações lindíssimas da nossa ilustradora e oceanógrafa Silvia Gonsales). 

Otólitos de Cangoá (Stellifer rastrifer) ilustrados por Silvia Gonsales. http://dx.doi.org/10.1590/S1679-875920140637062sp1

Otóltos de Cangoá (Stellifer rastrifer) fotografados
 por Cesar Santificetur.
Link de acesso.

E aqui o próprio Cangoá (Stellifer rastrifer). Foto:
Carvalho Filho, A.
Link de acesso.

Além de tudo isso, os otólitos ainda carregam informações do ambiente por onde o peixe andou (ou seria melhor dizer nadou?). Sabendo quais elementos químicos estão presentes nos otólitos é possível saber onde o peixe esteve ao longo de sua vida. 

Assim, enquanto para os peixes os otólitos podem ser simples instrumentos de orientação, para nós é um mundo de informação sobre a história de vida desses organismos tão importantes.

Se quiser saber mais, acesse:

http://www.usp.br/cossbrasil/doc_labic.php

Campana, S.E. 2011. Otolith Microstructure Preparation. Disponível em: http://www.marinebiodiversity.ca/otolith/english/preparation.html

Campana, S. E. & Jones, C. M. 1992. Analysis of otolith microstructure data. In Otolith Microstructure Examination and Analysis (Stevenson, D. K. & Campana, S. E., eds), pp. 73–100. Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences 117.

Conley, W. J. & Gartner, J. V. 2009. Growth among larvae of lanternfishes (Teleostei: Myctophidae) from the Eastern Gulf of Mexico. Bulletin of Marine Science 84, 123–135.

Katsuragawa, M. & Ekau, W. 2003. Distribution, growth and mortality of young rough scad, Trachurus lathami, in the south-eastern Brazilian Bight. Journal of Applied Ichthyology, 19, 21–28.

Namiki, C.; Katsuragawa, M.; Zani-Teixeira, M. L. 2015. Growth and mortality of larval Myctophum affine (Myctophidae, Teleostei). Journal of Fish Biology, 86, 1335-1347. doi:10.1111/jfb.12643, Disponível em: wileyonlinelibrary.com

Rossi-Wongtschowski, C.L.D.B., Siliprandi, C.C., Brenha, M.R.,Gonsales, S.A., Santificetur, C., Vaz-dos-Santos, A.M. 2014.Atlas of marine bony fish otoliths (sagittae) of Southeastern- Southern Brazil Part I: Gadiformes Macrouridae, Moridae, Bregmacerotidae, Phycidae And Merlucciidae); Part II: Perciformes (Carangidae, Sciaenidae, Scombridae And Serranidae). Brazilian Journal of Oceanography, 62(special issue):1-103. Disponível em:
http://dx.doi.org/10.1590/S1679-875920140637062sp1

Zavalla-Camin, L. A., Grassi, R. T. B., Von Seckendorff, R.W. & Tiago, G. G.1991. Ocorrência de recursos epipelágicos na posição 22°11’S - 039°55’W, Brasil. Boletim do Instituto de Pesca 18, 13–21.

Mais notícias sobre larvas de peixes

Olá a todos!

Há alguns dias a agência de notícias da USP publicou uma notícia sobre o trabalho de doutorado da nossa colunista Cássia Goçalo. A reportagem ressalta as importantes implicações dos resultados encontrados pela nossa colunista durante o seu doutoramento. Acesse a matéria aqui e saiba mais sobre o comportamento de larvas de peixes. Se você ainda não conferiu o post dela sobre esse mesmo assunto, acesse aqui. 

Curvaturas do corpo de uma larva de garoupa, Epinephelus marginatus, cinco dias após a eclosão. Técnica de imageamento utilizada: microscopia de sistemas de filtros pareados. Foto: Cássia Goçalo.

Consulte o trabalho completo no link abaixo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-07052015-105843/

A vida “dura” de um peixe marinho bebê

Por Cássia G. Goçalo

Muitos não sabem, mas a maioria dos peixes que habitam os oceanos liberam suas células reprodutoras (óvulos e espermatozoides) no ambiente marinho, onde ocorre a fertilização formando os ovos. Peixes como sardinhas, garoupas, bijupirás e atuns apresentam essa estratégia e são capazes de produzir milhões de ovos. Ao fim do desenvolvimento do embrião, após 24 horas (mais ou menos, dependendo da espécie), sucede o nascimento (eclosão) de uma pequena larva. 

Para que essa pequena larva sobreviva no ambiente, é necessário que o alimento (organismos do zooplâncton, leia mais em Para o plâncton, tamanho é documento...) seja ideal, em sua qualidade e quantidade. Afinal, “bebês precisam ser bem alimentados”, para garantir uma boa saúde e continuar crescendo até atingirem a fase adulta. No mar há muitas formas de vida que se alimentam de pequenos organismos, além do mais, ovos e filhotes na natureza são alimentos nutritivos. Os milhões de ovos e larvas são ingeridos por outros peixes e demais animais marinhos, como por exemplo águas-vivas, compondo a cadeia trófica marinha.

Uma água-viva Liriope tetraphylla capturando uma larva de 
bijupirá Rachycentron canadum de 5 mm de tamanho.

Acreditava-se que essa pequena larva ficava flutuando na água do mar durante dias enquanto ocorria o desenvolvimento completo dos olhos, da boca e das nadadeiras. Em meu projeto de doutorado estudei o comportamento dessas pequenas larvas nos primeiros dias de vida e observei que além de flutuarem, elas possuem uma capacidade natatória incrível e são capazes de atingir uma velocidade extremamente alta, até 40 vezes o tamanho do corpo, enquanto nadam e capturam o alimento. E pensar que os homens mais rápidos do mundo nadam a uma velocidade de 1,5 vezes o tamanho do corpo por segundo!

A natação dos organismos marinhos, de modo geral, está relacionada com a alimentação, reprodução e fuga de predadores. Para nadar até o alimento as larvas de peixes precisam movimentar as nadadeiras, dar impulsos, abrir a boca e capturar a presa. Já para fugir de predadores flexionam o corpo e mudam de direção para escapar. Esses padrões comportamentais foram registrados em meus estudos com larvas de garoupas (Epinephelus marginatus) e bijupirás (Rachycentron canadum). Para realizar essa pesquisa nós (eu e a equipe do Laboratório de Sistemas Planctônicos da USP, http://laps.io.usp.br/index.php/en/) montamos um sistema óptico, com uma configuração semelhante a de um microscópio, porém no sentido horizontal, possibilitando o estudo com os organismos de tamanhos de 2 a 5 milímetros dentro de um pequeno aquário, sendo observados por uma câmera de vídeo que captura uma alta taxa de quadros por segundos (também conhecida como "supercâmera lenta"). Veja mais em https://www.facebook.com/lapsiousp.

Mesmo com toda essa habilidade, ainda assim, cerca de apenas 1% das larvas sobrevive nos mares. Esta elevada taxa de mortalidade acontece devido à predação e/ou inanição, ou seja, morrem de fome. Uma pequena larva ao passar por todos os desafios, se tornará um peixe adulto atingindo a maturidade, e produzirá uma nova geração de ovos e larvas mantendo um equilíbrio natural entre as espécies e o ecossistema marinho.

O comportamento das larvas de peixes marinhos ainda precisa ser investigado mais a fundo, uma vez que há no ambiente marinho cerca de 16 mil espécies de peixes. Outros estudos abordaram o comportamento de peixes adultos através das filmagens apresentadas pelo National Geographic Channel (http://natgeotv.com/uk/hunters-of-the-deep/galleries/super-fast-fish). Os pesquisadores oferecem diferentes presas e filmam o comportamento natatório e alimentar de diferentes espécies de peixes marinhos. Para os curiosos: acessem a página e assistam o vídeo “Blink of an eye”. 

Dúvidas e comentários entrem em contato e mandem mensagens. 

Até o próximo post!!! 


Referências

FUIMAN, L. A. Special considerations of fish eggs and larvae. In: Fuiman, L. A.; Werner, R. G. (eds). Fishery Science: The unique contributions of early life stages. Blackwell Science. p. 1- 32, 2002.

GOÇALO, C.G.; AQUINO, N. A. de; KERBER, C. E.; NAGATA, R. M.; LOPES, R. M. Swimming behavior of cobia larvae (Rachycentron canadum) facing prey and predator. 38th Annual Larval Fish Conference, Quebéc, Canadá. 2014

HOUDE, E. D. Emerging from Hjort’s shadow. J. Northwest Atl. Fish. Sci., v. 41, p. 53-70, 2008.