Ouriços-do-mar podem parecer apenas uma bola de espinhos pronta para ferir quem se aventura numa poça de maré, mas esses animais farpados guardam muito mais do que apenas ovas e dentes.
Um estudo recente mostra que o sistema nervoso dos ouriços-do-mar é bem mais intricado do que se imaginava. Ao que tudo indica, eles têm “cérebros de corpo inteiro” e, pelo menos na forma como os seus genes se organizam, exibem semelhanças notáveis com o nosso.
Metamorfose do ouriço-do-mar roxo (Paracentrotus lividus) e o “cérebro de corpo inteiro”
A descoberta veio de uma equipa liderada pelo biólogo do desenvolvimento Periklis Paganos, da Stazione Zoologica Anton Dohrn, em Itália. Os cientistas investigavam a metamorfose do ouriço-do-mar roxo (Paracentrotus lividus), que deixa de ser uma larva planctónica, que nada livremente, para se tornar a forma adulta recoberta de espinhos que costuma ser mais conhecida.
Essa “puberdade” do ouriço-do-mar é ainda mais drástica do que a de uma borboleta: ao longo da transformação, o animal atravessa algumas das fronteiras mais profundas da evolução animal.
De simetria bilateral a simetria radial
Enquanto são larvas, seguem um plano corporal com duas metades aproximadamente espelhadas, chamado simetria bilateral. Porém, ao tornarem-se adultos, passam a apresentar um formato mais semelhante ao de medusas e estrelas-do-mar, conhecido como simetria radial - porque o corpo fica mais ou menos espelhado em cinco partes a partir do centro.
O que surpreendeu os autores é que essa fase jovem-adulta vem acompanhada de uma variedade extraordinária de tipos de células neuronais, formando um sistema integrado distribuído por todo o corpo do ouriço. E não se trata de nervos que se estendem a partir de um cérebro central: essas células são, em essência, o cérebro do animal.
Um atlas celular revela neurónios muito mais diversos
Para entender o que estava a acontecer, os investigadores construíram um atlas celular do ouriço-do-mar recém-maduro, mapeando quais genes estavam ativados em cada tipo de célula. A análise indicou que, embora muitas células do corpo acionassem genes semelhantes antes e depois da metamorfose, os neurónios passaram por uma mudança profunda.
"Although the same genetic toolkit is used to generate neurons, the outcomes of the neurogenic program differ substantially between the two analyzed life stages," relatam os pesquisadores.
Segundo o estudo, a diversidade neuronal observada num ouriço-do-mar jovem desmonta a noção de que os sistemas nervosos centrais dos equinodermos seriam “simples” apenas por não terem um cérebro centralizado.
Mais de metade dos aglomerados celulares mapeados no atlas celular juvenil era composta por neurónios, que exibiam uma ampla gama de assinaturas moleculares. Algumas são bem conhecidas: dopamina, serotonina, GABA, glutamato, histamina e neuropeptídeos.
Para a equipa, isso indica que os ouriços-do-mar roxos têm um sistema nervoso bem mais sofisticado do que uma rede nervosa descentralizada - isto é, apenas um conjunto de neurónios e gânglios interligados.
Na verdade, os autores descrevem esse sistema nervoso como um estado de "all-brain" em vez de "no-brain", em que todo o plano corporal se assemelha à cabeça de um vertebrado, repleta de neurónios complexos.
"Os nossos resultados mostram que animais sem um sistema nervoso central convencional ainda podem desenvolver uma organização semelhante à de um cérebro", afirma o biólogo evolutivo Jack Ullrich-Lüter, do Museu de História Natural de Berlim.
"Isso muda fundamentalmente a forma como pensamos sobre a evolução de sistemas nervosos complexos."
A pesquisa foi publicada na revista Avanços da Ciência.
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