As algas unicelulares conhecidas como diatomáceas, que se pensava que se reproduzem assexuadamente, foram recentemente descobertas mais frias do que o esperado.
Os pesquisadores descobriram que as diatomáceas se envolvem na reprodução sexual - e são especialmente propensas a fazê-lo quando na presença do composto amônio, um produto residual gerado pela maioria dos animais.
Anteriormente, os cientistas haviam observado os ciclos de vida completos em apenas algumas espécies de diatomáceas, e mesmo entre as diatomáceas bem estudadas, a reprodução sexual nunca havia sido vista, escreveram os pesquisadores no estudo, publicado on-line em 7 de julho na revista PLOS ONE.
No entanto, os autores do estudo descobriram que eles poderiam manipular a diátomo Thalassiosira pseudonana para mudar suas estruturas celulares para serem masculinas ou femininas. Tudo o que eles precisavam fazer era eliminar um dos fatores necessários para o crescimento da diatomácea - como a luz ou o fósforo - e introduzir o amônio, e as diatomáceas se diferenciavam em células masculinas e femininas.
"Nossas descobertas resolvem dois mistérios persistentes que têm atormentado os pesquisadores de diatomáceas", disse a co-autora do estudo, Kimberly Halsey, microbiologista da Universidade Estadual do Oregon.
"Sim, eles fazem sexo, e sim, podemos fazê-los fazer isso", disse Hasley.
Os diatomáceas são protistas, um grupo diverso formado por organismos unicelulares cujos corpos têm paredes celulares e interiores altamente organizados, com um núcleo e uma série de estruturas especializadas chamadas organelas. Estima-se que existam 200.000 espécies de diatomáceas no mundo, e elas podem ser encontradas onde quer que haja água líquida.
Embora minúsculas, as diatomáceas desempenham um papel importante, porém invisível, no ciclo de carbono da Terra - as diatomáceas marinhas geram oxigênio através da fotossíntese - e no ciclismo de sílica, que representa cerca de 25% da crosta do planeta e que as diatomáceas se incorporam nas estruturas de suas paredes celulares.
Mas pouco se sabe sobre como a maioria das diatomáceas cresce e se reproduz. T. pseudonana é uma das duas únicas espécies de diatomáceas que tiveram seu genoma sequenciado, tornando-o um candidato perfeito para identificar alterações no nível genético que poderiam estar ligadas a características sexuais - e estudos anteriores até identificaram genes necessários para a reprodução sexual, mas determinados que eles estavam inativos, relataram os cientistas no novo estudo.
O amônio provou ser o ingrediente que faltava. Isso provocou uma cascata de respostas genéticas que produziram estruturas de óvulos e espermatozóides. Mas isso não foi tudo - mais de 1.200 genes também começaram a ter um desempenho diferente quando o amônio estava presente, embora os efeitos dessas mudanças ainda não sejam claros, escreveram os autores do estudo. No entanto, apontar o amônio como um dos fatores que levam as diatomáceas a se reproduzirem sexualmente permitirá que os cientistas continuem replicando o comportamento para estudá-lo mais, de acordo com Halsey.
"Identificar o amônio como um indutor da sexualidade potencialmente abre as portas para novas avenidas de pesquisa em criação e modificação genética para controlar características importantes", disse Halsey no comunicado.
