Os tardígrados são tão incríveis que voltaram à vida ao fim de 30 anos congelados

São quase indestrutíveis, resistindo a condições extremas de frio, calor, radiação ou pressão. No seu rol de recordes, inclui-se agora o despertar de alguns ursinhos-de-água após um longo sono gelado e, por isso, os cientistas não resistiram a chamar-lhes Belas Adormecidas.

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Tardígrado da espécie Macrobiotus sapiens no musgo visto ao microscópio electrónico de varrimento (as cores são falsas) Nicole Ottawa/Oliver Meckes/Eye of Science/Science Source Images
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Descendente de um dos tardígrados descongelados da espécie Acutuncus antarcticus (no seu interior, a verde, vêem-se as algas que comeu) Megumu Tsujimoto
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Descendente de um dos tardígrados descongelados da espécie Acutuncus antarcticus Megumu Tsujimoto
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Descendente de um dos tardígrados descongelados da espécie Acutuncus antarcticus Megumu Tsujimoto
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Tardígrado visto ao microscópio electrónico de varrimento ESA/Ralph O Schill
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Tardígrado com ovos no seu interior Specious Reasons-Attribution-NonCommercial 2.0 Gene

Na saga de ficção científica A Guerra das Estrelas, Han Solo, a personagem interpretada por Harrison Ford, é congelado pelo vilão Darth Vader e, mais tarde, é salvo e descongelado, recuperando por completo. Na natureza, conhecem-se poucos animais capazes de sobreviver a este processo. Agora descobriu-se que os minúsculos tardígrados, ou ursinhos-de-água, como também são conhecidos, conseguem sobreviver ao congelamento durante mais de 30 anos.

Num artigo científico, uma equipa do Instituto Nacional de Investigação Polar do Japão descreve as condições em que estes animais, congelados depois de terem sido recolhidos na Antárctida em 1983, foram descongelados e recuperaram completamente. É um recorde para estes animais já conhecidos pela sua grande resistência.

“Ficámos surpreendidos. É espantoso que consigam sobreviver, recuperar e reproduzir-se depois de terem estado congelados tanto tempo”, comenta ao PÚBLICO Megumu Tsujimoto, ecologista e primeira autora do artigo científico na revista Cryobiology.

Os tardígrados são pequenos invertebrados, geralmente com menos de um milímetro de comprimento, translúcidos, segmentados, com cabeça e quatro pares de patas com várias garras. É devido ao seu aspecto e por viveram na água e em ambientes húmidos, como o musgo, que também lhes chamam ursinhos-de-água.

Alimentam-se de plantas, algas e bactérias e há algumas espécies carnívoras. Sugiram na Terra há mais de 600 milhões de anos e estão identificadas mais de mil espécies, existindo tardígrados em quase todos os ambientes terrestres e marinhos, desde áreas geladas, florestas tropicais, mares até ao topo das montanhas.

Além disso, são conhecidos por resistirem a condições extremas — a temperaturas muito baixas (a 200 graus Celsius negativos) e muito altas (a 150 graus Celsius), ao vácuo, a pressões muito elevadas (1200 vezes a atmosfera terrestre), a doses letais para outros animais de radiação ultravioleta e raios gama. E até já foram ao espaço.

Parecem quase indestrutíveis. A sua resistência deve-se à capacidade, em condições adversas, de entrarem num estado reversível de latência – chamado “criptobiose” –, em que perdem a água do corpo e o seu metabolismo praticamente pára. No entanto, sem entrarem em criptobiose o seu tempo de vida máximo é de 58 dias.

Os tardígrados têm características tão distintas que dentro do reino animal têm o seu próprio filo (unidade taxonómica em que se subdividem os reinos) – o filo Tardigrada. Estes animais foram descritos pela primeira vez em 1773 pelo zoólogo alemão Johann August Ephraim Goeze, que lhes chamou kleine Wasserbären (ursinhos-de-água). Três anos mais tarde, o biólogo italiano Lazzaro Spallanzani é que lhes atribuiu o nome Tardigrada, do latim tardus (lento) e gradus (passo).

Três Belas Adormecidas
Os tardígrados deste estudo, que tinham sido recolhidos em 1983, encontravam-se numa amostra de musgo obtida durante uma expedição japonesa de investigação científica na Antártica, na Terra da Rainha Maud, um território norueguês no Leste do continente branco. O musgo foi colhido numa altura em que não havia acumulação de neve e foi armazenado a 20 graus Celsius negativos.

“Como por vezes podemos encontrar tardígrados nos musgos, esperávamos encontrar alguns na amostra de musgo congelado. Uma vez que o recorde de sobrevivência dos tardígrados a longo prazo em criptobiose era de nove anos para ovos e de oito anos para animais adultos, tínhamos esperança de quebrar este recorde”, lembra Megumu Tsujimoto.

Em Maio de 2014, a amostra foi descongelada. Alguns tardígrados estavam mortos, dois encontravam-se aparentemente em latência e havia ainda um ovo. Foram todos colocados caixinha de laboratório com alimento e água, para voltarem a hidratar-se, e observados à lupa e filmados. “A sobrevivência a longo prazo de animais criptobióticos tem atraído muitos cientistas há muito tempo, mas normalmente só eram descritas as reanimações e não eram estudadas em detalhe as condições da recuperação e da reprodução”, explica a investigadora.

Um dia depois de os cientistas japoneses terem descongelado o ovo e os dois tardígrados – a que a equipa chamou Belas Adormecidas –, os animais começaram a mexer as patas traseiras e, nos dias seguintes, foram-se movendo mais e começaram a alimentar-se.

Um deles, a Bela Adormecida 2, morreu ao fim de 20 dias, mas a Bela Adormecida 1 recuperou e começou a produzir ovos: pôs 19 ovos, 14 dos quais eclodiram e desenvolveram-se como adultos. Também o ovo, a Bela Adormecida 3, que estava congelado eclodiu e deu origem a um adulto, que por sua vez se reproduziu. Estes tardígrados pertencem à espécie Acutuncus antarcticus, que é endémica da Antárctida e partenogénica (pode reproduzir-se sem que ocorra fertilização).

Embora o desenvolvimento dos animais ressuscitados fosse normal, foi mais lento do que o habitual nesta espécie. Os tardígrados demoraram algum tempo a recuperar e o tempo de eclosão do primeiro ovo foi maior do que costume. “O tempo longo de recuperação observado neste estudo é consistente com a reparação dos danos nas células e no ADN acumulados durante os 30 anos de criptobiose”, lê-se no artigo científico.

Os investigadores propõem-se agora estudar como é que estes animais conseguem recuperar da exposição a condições ambientais hostis. “Agora estamos a estudar mais amostras. Depois vamos examinar os danos no ADN e a reparação que ocorre nos animais reanimados e revelar os mecanismos subjacentes à sobrevivência a longo prazo destes animais criptobióticos.”

 Os tardígrados já não são só uma curiosidade para os zoólogos e têm recebido alguma atenção, aparecendo em livros infantis e exposições. Em 2015, foi fundada a Sociedade Internacional de Caçadores de Tardígrados na Universidade da Carolina do Norte, em Chapel Hill (Estados Unidos), dedicada ao estudo da biologia destes animais e à sua divulgação junto do público em geral, disponibilizando informação para professores e para quem queira fazer a sua “caça aos ursinhos-de-água”.

Nos últimos meses, os tardígrados foram também alvo de atenção com a publicação dos primeiros resultados da sequenciação do seu genoma. Este trabalho foi realizado por duas equipas científicas diferentes que, porém, apresentaram resultados distintos para a mesma espécie de tardígrado (Hypsibius dujardini). Primeiro, em Novembro de 2015, uma investigação liderada por investigadores da Universidade da Carolina do Norte publicou um artigo indicando que um terço do genoma destes animais continha genes adquiridos de outros grupos animais – a maior taxa alguma vez encontrada em animais. Uma semana mais tarde, uma equipa da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, publicou os resultados preliminares da sua sequenciação, encontrando valores muito mais baixos para genes “estrangeiros”, sugerindo por isso que os resultados da equipa norte-americana se devessem a uma contaminação das amostras utilizadas.

Esta divergência nos resultados da descodificação do genoma dos tardígrados é também um exemplo da forma como avança a investigação científica e da importância da validação dos resultados por outros cientistas que não fizeram parte de uma equipa. Por agora, não há um veredicto final sobre a composição do genoma dos tardígrados, mas este desfecho é aguardado com curiosidade. Talvez a análise deste genoma possa desvendar parte do segredo de como é que estas espécies conseguem tolerar condições ambientais tão extremas.

Se recuperar e reproduzir-se ao fim de 30 anos de congelamento é um recorde para os tardígrados, não é um recorde para os animais – há relatos de vermes nemátodos que superaram congelamentos mais longos, como por exemplo o Tylenchus polyhypnus, depois de quase 39 anos congelado. Nesta perspectiva, a história em que Han Solo é congelado num dos filmes da saga de A Guerra das Estrelas e descongelado no filme seguinte torna-se quase uma brincadeira de crianças.

Texto editado por Teresa Firmino