Brilho no escuro: Os corais fluorescentes de águas profundas

terça-feira, 11 julho 2017

Entenda a estratégia de sobrevivência de seres que habitam ambientes frios e com pouca luz solar

Mesmo cobrindo 71% da superfície da Terra, sabemos muito pouco sobre os oceanos e menos ainda sobre suas profundezas, onde habitam criaturas pouco comuns para nós “habitantes da superfície”. Esses organismos utilizam-se das mais diversas estratégias para sobreviver em um ambiente em sua grande parte frio e com pouca luz solar.

Em 2015, o time liderado por Jorg Wiedenmann da Universidade de Southampton no Reino Unido, descobriu que corais que vivem nas profundezas também eram fluorescentes assim como os corais de superfície, porém os que vivem nas profundezas emitiam luz entre o vermelho e o laranja, diferente dos corais de superfície que emitem luz verde.

A emissão de luz

Antes de entendermos o motivo da emissão de luz pelos corais é necessário entender como esta acontece. A emissão de luz nos corais acontece pela expressão de um tipo de proteína muito especial, chamado de proteína do tipo GFP (green fluorescent protein, proteína de fluorescência verde em inglês).

As proteínas do tipo GFP possuem uma estrutura em forma de barril, onde no interior desta estrutura está a molécula responsável pela emissão de luz, que é capaz de “armazenar” a energia dos fótons em suas ligações químicas, que será liberada na forma de luz.

Figura 1 – Estrutura da proteína do tipo GFP, em amarelo é possível observar a estrutura em forma de barril. Na imagem da direita foi feito um corte na estrutura com o intuito de mostrar a molécula responsável pela emissão de luz.

O coral e as algas

Um coral é capaz de obter alimentos de duas maneiras, capturando pequenos peixes e crustáceos com seus tentáculos (no caso de corais que possuem tentáculos) ou partilhando dos produtos da fotossíntese fornecidos por microalgas do gênero Symbiodinium, que vivem no interior das células dos corais.

Figura 2 – Imagem de microscópio da microalga symbiodinum no interior de uma água-viva, a imagem da direita mostra seus cloroplastos, estruturas responsáveis pela fotossíntese. Fonte: Wikipedia, autor: Alisonmlewis

Os corais e as algas possuem uma relação simbiótica, enquanto o coral fornece abrigo à alga no seu interior, a alga fornece parte do produto de sua fotossíntese para o coral, esta parceria fornece 90% da energia que o coral necessita para se manter.

Para que serve a luz emitida?

A emissão de luz nos corais das profundezas pode possuir uma função muito interessante, que mostra o quão complexa é a relação entre o coral e a microalga.

Os pesquisadores da Universidade de Southampton propõem que a luz laranja/vermelha permite que as microalgas que estão em regiões com menor incidência de luz no coral possam fazer fotossíntese.

Quanto maior a profundidade no oceano, menor será a incidência de luz do sol, em águas profundas somente a luz azul é capaz de chegar, por ser o comprimento de onda mais energético da luz visível. Sendo assim os organismos possuem pouquíssima quantidade de luz, mas ainda assim são capazes de sobreviver.

O coral possui proteínas do tipo GFP que absorvem parte da luz azul incidente transformando-a em luz laranja/vermelha que é menos absorvida pelos pigmentos das microalgas da superfície dos tecidos do coral. Por ser menos absorvida, a luz laranja é capaz de penetrar mais fundo nos tecidos do coral, permitindo que as microalgas habitantes destes tecidos “mais escuros” também possam realizar fotossíntese, isso beneficia a elas e ao coral que terá mais energia disponível.

Fontes 

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