Ctenóforo: o Primeiro Animal a Se Separar dos Outros

Capítulos

1. 0:00 Não é uma água-viva
2. 0:54 De onde vem este vídeo
3. 1:19 Vinte e sete trechos no registro
4. 1:49 Oito fileiras de pentes
5. 2:39 Nem todos acendem
6. 3:29 Cola, não veneno
7. 4:12 Um tubo com saída
8. 4:40 Bathocyroe e o piloto do Alvin
9. 5:56 A barriga vermelha
10. 6:40 O que a equipe não sabia
11. 7:08 Comida de outra gelatina
12. 7:31 A regra de Cajal
13. 7:58 Uma rede sem sinapse
14. 8:39 O que falta no genoma
15. 9:25 Uma década de briga pela árvore
16. 10:09 Sete fusões que ele não tem
17. 11:46 Duas hipóteses
18. 12:12 Dois feridos viram um
19. 13:15 O adulto volta a larva
20. 13:59 O Mar Negro
21. 15:25 O ctenóforo que resolveu
22. 16:57 O esqueleto que a linhagem perdeu
23. 17:38 A corrente de sete episódios
24. 18:08 O que esta câmera não mostra
25. 18:34 A conta final
26. 19:06 O próximo: a salpa

Transcrição

Não é uma água-viva 0:00

Olhe para este animal. Ele não tem cérebro, não tem osso, não tem coração. É uma bolsa de gelatina com oito fileiras de pentes. A rede de nervos dele não tem sinapse: os neurônios são emendados uns nos outros. E, pela leitura mais recente dos cromossomos, ele foi o primeiro ramo a se separar de todos os outros animais. Antes da esponja. E ele não é uma água-viva.

No fim deste episódio, você vai entender por que esse bicho de gelatina obriga a biologia a escolher entre duas ideias desconfortáveis: ou o sistema nervoso foi inventado duas vezes, ou a esponja já teve um e jogou fora. E vai ver o que acontece quando dois deles, feridos, se encostam no escuro.

De onde vem este vídeo 0:54

O vídeo vem de dois mergulhos da mesma expedição da NOAA: EX mil setecentos e oito, nos montes submarinos Musicians, no Pacífico Norte, em setembro de dois mil e dezessete. Os mergulhos dezesseis e dezessete, com o veículo parado em água aberta entre trezentos e mil metros. É o mesmo pacote dos seis episódios anteriores deste canal.

Vinte e sete trechos no registro 1:19

E o ctenóforo é o assunto que a equipe do navio mais escreveu com nome próprio. No mergulho dezesseis, a anotação ao vivo aparece em vinte e sete trechos da câmera do veículo. Bathocyroe, Thalassocalyce, Lampocteis, Kiyohimea, Beroe. Num deles, alguém escreveu: sequência de nado, propulsão por aurícula, com dois pontos de exclamação. Quem anotou estava vendo isto pela primeira vez.

Oito fileiras de pentes 1:49

Comece pelo que ele não é. Água-viva tem sino, contrai o sino, e caça com células urticantes. O ctenóforo não tem nenhuma das três coisas. Ele nada com oito fileiras de pentes, cada pente feito de milhares de cílios colados. São os maiores cílios do reino animal, com até dois milímetros. E ele é o maior animal do planeta que se move batendo cílios.

Aquele arco-íris correndo pelas fileiras não é luz produzida pelo bicho. É luz do farol do veículo, difratada pelos pentes enquanto batem. No escuro de verdade, sem farol, isso não existe. O que existe no escuro é outra coisa: a maioria das espécies produz a própria luz, azul, quando é tocada.

Nem todos acendem 2:39

A visão tradicional dizia que todo ctenóforo produz luz. Em mil novecentos e noventa e cinco, dois pesquisadores testaram isso com ensaios físicos e químicos, espécie por espécie. Todas acenderam, menos uma família inteira: a de Pleurobrachia, a groselha-do-mar. A confusão vinha de gêneros parecidos que acendem.

E as oito fileiras são comandadas por um órgão do tamanho de um ponto. No polo oposto à boca fica uma pedrinha mineral, apoiada em quatro tufos de cílios. Quando o corpo inclina, a pedra pesa mais sobre um tufo, e o ritmo dos pentes daquele lado muda. É o único órgão sensorial central que ele tem. Sem cérebro, o equilíbrio é uma pedra sobre quatro pincéis.

Cola, não veneno 3:29

E ele não pica. Em vez de células urticantes, os tentáculos carregam coloblastos: células que estouram e grudam. A presa não é envenenada, é colada. É a única linhagem animal que inventou esse tipo de célula, e ninguém mais a copiou.

Existem por volta de cento e oitenta e seis espécies reconhecidas, e uma revisão cuidadosa reduz isso a algo entre cem e cento e cinquenta, porque muitas foram descritas duas vezes. Vão de poucos milímetros a um metro e meio, no caso de uma fita transparente chamada cinto de Vênus. Quase todas as de mar profundo ainda não têm nome.

Um tubo com saída 4:12

Durante muito tempo se descreveu o ctenóforo como a água-viva: come pela boca e devolve o resto pela boca. Em dois mil e dezesseis, culturas de laboratório mantidas por gerações mostraram outra coisa. A comida entra pela boca, atravessa os canais do corpo e sai em massa, em intervalos regulares, por poros no polo oposto. Um tubo com entrada e saída, no ramo mais antigo dos animais.

Bathocyroe e o piloto do Alvin 4:40

O nome que mais aparece no registro deste mergulho é Bathocyroe. Em junho de mil novecentos e setenta e seis, quatro mergulhos do submersível Alvin, no Atlântico, mostraram que entre quatrocentos e setecentos metros o ctenóforo era o maior animal de plâncton mais abundante da água. Ninguém sabia, porque a rede de plâncton o destruía antes de chegar ao convés.

Dois biólogos descreveram a espécie em mil novecentos e setenta e oito, a partir de exemplares recolhidos com uma pistola de sucção. Deram a ela o nome do piloto do Alvin que a coletou: Bathocyroe fosteri. De dois a quatro centímetros, transparente, com o intestino pintado de vermelho, e quase sempre parada na água, de cabeça para cima ou para baixo.

É um ctenóforo lobado: além dos pentes, tem dois lobos grandes em volta da boca. Quando precisa fugir, bate os lobos como asas. E, ao lado da boca, tem quatro abas menores, as aurículas, que criam pequenas correntes para puxar comida. Foi isso que a equipe deste mergulho viu e anotou com exclamação: o bicho nadando com as aurículas.

A barriga vermelha 5:56

Outro nome no registro é Lampocteis: o ctenóforo de barriga vermelha. Foi coletado pela primeira vez em mil novecentos e setenta e nove, na costa da Califórnia, e só ganhou descrição em dois mil e um, numa família só dele. Vive entre duzentos e cinquenta e mil e quinhentos metros. Chega a dezesseis centímetros.

A cor tem função. Naquela profundidade não chega luz vermelha do sol, então vermelho é a mesma coisa que preto. Se a presa que ele engole produz luz própria, o estômago vermelho esconde esse brilho. É um predador que come coisas que acendem, e usa a própria barriga como cortina.

O que a equipe não sabia 6:40

E nem todo registro traz nome. No mergulho dezessete, a seiscentos metros, a equipe escreveu: ctenóforo, novo, com dois pontos de exclamação. E, na linha seguinte: incomum. No mergulho dezesseis aparecem: muito estranho, e ctenóforo com ponto de interrogação. Quatro vezes, quem estava olhando a tela ao vivo escreveu que não sabia o que era.

Comida de outra gelatina 7:08

E aqui a história encosta no episódio treze. O Solmissus, a água-viva que come de tudo, tinha ctenóforo em sessenta vírgula três por cento do cardápio. Um animal de gelatina, sem defesa, é comida de outro animal de gelatina. O que ele tem de diferente não está na pele. Está no que ele é por dentro.

A regra de Cajal 7:31

Desde o fim do século dezenove, a neurociência tem uma regra de base. Ramón y Cajal mostrou que o sistema nervoso é feito de células separadas, que se comunicam por contatos chamados sinapses. Um neurônio termina, o outro começa. Funciona assim em você, no polvo, na mosca, na água-viva. Até dois mil e vinte e três, ninguém tinha achado uma exceção.

Uma rede sem sinapse 7:58

Em dois mil e vinte e três, um grupo na Noruega e na Inglaterra reconstruiu em três dimensões, com microscópio eletrônico, a rede de nervos de um ctenóforo de um dia de idade. Os neurônios da rede não terminam. A membrana de um continua na membrana do outro. Não há sinapse ali. É um sincício: uma rede de nervos costurada numa peça só.

Não é o sistema nervoso de outro animal simplificado. É outro desenho. E o desenho combina com o que o genoma já tinha mostrado nove anos antes.

O que falta no genoma 8:39

Em dois mil e catorze, o genoma de um ctenóforo do Pacífico foi comparado com o de dez outras espécies do grupo. Faltavam coisas que todo outro animal com nervo tem. Serotonina, dopamina, acetilcolina, noradrenalina, histamina: os mensageiros químicos clássicos do sistema nervoso não estão lá, ou não estão nos neurônios.

Faltam também os genes Hox, que organizam o corpo de quase todo animal da cabeça para a cauda. E falta a maquinaria dos microRNAs. Os autores escreveram a conclusão sem rodeio: o sistema nervoso do ctenóforo parece ter evoluído por conta própria, independente do de todos os outros animais.

Uma década de briga pela árvore 9:25

E aí entra a árvore. Por mais de um século, o lugar de base da árvore dos animais era da esponja. Sem nervo, sem músculo, sem boca: a esponja parecia o ponto de partida. Em dois mil e treze, o primeiro genoma de ctenóforo sugeriu outra ordem: o ctenóforo teria se separado antes. Foi uma década de briga.

A briga tinha um motivo técnico. Comparar sequências de genes entre linhagens tão antigas gera erros que dependem do método. Um modelo punha o ctenóforo na base. Outro punha a esponja. E cada lado publicava um estudo dizendo que o outro tinha errado a conta.

Sete fusões que ele não tem 10:09

Em dois mil e vinte e três, um grupo trocou a pergunta. Em vez de comparar a sequência dos genes, comparou a vizinhança deles: quais genes moram juntos no mesmo cromossomo. Quando dois cromossomos antigos se fundem e os genes deles se embaralham, isso não desfaz mais. É uma marca que só anda para a frente.

O grupo achou sete fusões desse tipo compartilhadas por esponjas, águas-vivas e todos os animais com simetria bilateral, incluindo você. Quatro delas com os genes embaralhados, ou seja, irreversíveis. O ctenóforo não tem nenhuma das sete. Ele ainda carrega os cromossomos como estavam antes da fusão.

Dois detalhes seguram o resultado. Os dois genomas de ctenóforo montados para o estudo, um lobado e um cidipídeo, têm treze cromossomos cada, e guardam os mesmos trinta e um grupos de genes vizinhos que já existiam no ancestral de todos os animais. E os parentes de fora do reino animal, os coanoflagelados, também não têm as sete fusões. A direção da seta só pode ser uma.

A conclusão só tem uma leitura. A esponja e você compartilham um ancestral que já tinha essas fusões. O ctenóforo se separou antes desse ancestral existir. Ele é o grupo-irmão de todos os outros animais. E isso devolve o problema do sistema nervoso com mais força.

Duas hipóteses 11:46

Se o ctenóforo saiu primeiro e tem nervo, e a esponja saiu depois e não tem, sobram duas hipóteses. Ou o sistema nervoso surgiu duas vezes, uma no ctenóforo e outra na linhagem que deu em você. Ou surgiu uma vez, antes de todos, e a esponja o perdeu. As duas custam caro. E a rede sem sinapse pesa para a primeira.

Dois feridos viram um 12:12

Agora a promessa do começo. Em dois mil e vinte e quatro, pesquisadores no Japão e na Inglaterra cortaram um pedaço de dois ctenóforos costeiros e deixaram os dois lado a lado, com as feridas encostadas. Em nove de dez pares, na manhã seguinte, não dava mais para ver onde um terminava e o outro começava.

Duas horas depois da fusão, noventa e cinco por cento das contrações musculares do animal duplo já eram simultâneas dos dois lados. Um toque num lado fazia o outro lado contrair. As duas redes de nervos tinham se emendado numa só.

O intestino também. Quando uma das duas bocas comeu camarão marcado com fluorescência, a comida atravessou o canal fundido e saiu pelos dois ânus, não ao mesmo tempo. O animal duplo viveu pelo menos três semanas. A explicação provável é que o ctenóforo não distingue o próprio corpo do de outro.

O adulto volta a larva 13:15

E o mesmo animal costeiro faz outra coisa que quase nenhum animal faz. Também em dois mil e vinte e quatro, um adulto lobado, faminto ou ferido, e depois alimentado, voltou ao longo de semanas à forma de larva: menor, com tentáculos, comendo do jeito que a larva come. Desenvolvimento ao contrário.

O caso famoso disso é uma água-viva, a Turritopsis, que volta de medusa adulta a pólipo. O ctenóforo é o segundo grupo em que se viu o relógio andar para trás, e o mais distante de todos os outros animais. Se um ramo que se separou primeiro guarda esse truque, a pergunta que fica é quantos outros o perderam.

O Mar Negro 13:59

Esse mesmo ctenóforo costeiro, o Mnemiopsis, é o motivo de a família ter aparecido no noticiário. Vive na costa das Américas. Em mil novecentos e oitenta e dois, foi registrado pela primeira vez no Mar Negro, provavelmente na água de lastro de um navio. Não havia ali ninguém que o comesse.

Em mil novecentos e oitenta e nove, as medições chegaram a um vírgula cinco a dois quilos de ctenóforo por metro quadrado de mar. Até quatrocentos indivíduos por metro cúbico. Ele come o mesmo plâncton que a anchova come, e come os ovos e as larvas da anchova.

No fim dos anos oitenta, a pesca de anchova no Mar Negro chegava a quase novecentas mil toneladas por ano. Em mil novecentos e oitenta e nove, a biomassa reprodutora caiu mais de oitenta e cinco por cento. Não foi só o ctenóforo: havia sobrepesca e poluição por nutriente. Mas ele chegou na hora exata para fechar a conta.

Por que ele explodiu assim? O Mnemiopsis é hermafrodita e fecunda a si mesmo. Começa a pôr ovos com um centímetro e meio de comprimento, e um adulto grande, com comida de sobra, pode soltar até dez mil ovos. Num mar sem predador e cheio de nutriente, isso não é população: é maré.

O ctenóforo que resolveu 15:25

Quem resolveu foi outro ctenóforo. Em outubro de mil novecentos e noventa e sete, apareceu no Mar Negro o Beroe, um ctenóforo sem tentáculos que só come outros ctenóforos. Ele engole o Mnemiopsis inteiro. Pelas contas de campo, a população de Beroe chegou a comer dez por cento do Mnemiopsis por dia.

Mas o Mnemiopsis já tinha seguido viagem. Em novembro de mil novecentos e noventa e nove, estava no Mar Cáspio. A pesca de kilka do Irã, o peixe principal de lá, caiu de oitenta e cinco mil toneladas para menos de vinte e quatro mil em três anos. Mais de setenta por cento, e uma perda estimada em cento e vinte e cinco milhões de dólares.

E a conta não parou no peixe. A kilka é a comida do esturjão-beluga e da foca-do-cáspio, que só existe ali. Os dois passaram a ser considerados em risco alto, e os autores do levantamento escreveram que a queda da kilka provavelmente contribuiu para a mortalidade das focas. A resposta proposta foi a mesma do Mar Negro: levar o Beroe para lá.

No Mar Negro, depois que o Beroe se instalou, voltou o que tinha sumido. Mais zooplâncton em várias regiões, mais ovos e larvas de peixe, e até mais avistamentos de golfinho. Um ctenóforo ajudou a derrubar uma pesca de novecentas mil toneladas. Outro ctenóforo a devolveu.

O esqueleto que a linhagem perdeu 16:57

E o grupo é antigo, mais do que a gelatina sugere. Em dois mil e quinze, seis espécies de ctenóforo fóssil foram descritas em rocha do sul da China, de quinhentos e vinte milhões de anos atrás. Tinham raios rígidos e placas endurecidas: ctenóforos com esqueleto.

Nenhum ctenóforo vivo tem nada disso. A linhagem inteira que fazia esqueleto desapareceu, e a que ficou é a mole. É a mesma época do verme-flecha e do radiolário dos últimos dois episódios. Os três já estavam na água aberta do Cambriano, e um deles hoje é o ramo mais antigo dos animais.

A corrente de sete episódios 17:38

E vale juntar as peças deste canal. O sifonóforo, no episódio dez. A apendiculária, no onze. O Cyclothone, no doze. O Solmissus, que come sessenta por cento de ctenóforo, no treze. O verme-flecha, no catorze. O radiolário, que nem é animal, no quinze. E agora o animal que é o primeiro ramo de todos os outros, nadando na mesma água.

O que esta câmera não mostra 18:08

E vale dizer o que esta câmera faz e não faz. Ela mostra o bicho parado, os pentes batendo, os lobos abrindo. Não mostra sinapse, não mostra cromossomo, não mostra a fusão de dois indivíduos. Isso vem dos artigos na descrição. Quando a fala diz o nome de um gênero, ela está lendo o que a equipe do navio anotou naquele trecho, ao vivo.

A conta final 18:34

A conta final deste episódio. Oito fileiras de pentes, os maiores cílios do reino animal. Cola em vez de veneno. Uma rede de nervos sem sinapse, sem serotonina, sem dopamina, sem genes Hox. Sete fusões de cromossomo que todos os outros animais têm e ele não. Dois feridos que viram um. E um esqueleto que a linhagem tinha e jogou fora.

O próximo: a salpa 19:06

O primeiro ramo dos animais fecha o episódio. O próximo vai para a outra ponta da mesma água. É a salpa: um barril de gelatina que nada a jato, cresce em correntes de dezenas de indivíduos, e é um cordado. Do plâncton inteiro, é o parente mais próximo de você.

Descrição e fontes

O ctenóforo não é água-viva: nada com oito fileiras de pentes de cílios — os maiores do reino animal — e caça com células adesivas, não urticantes. Em 2023, a vizinhança dos genes nos cromossomos (Schultz et al., Nature) mostrou que ele se separou antes de todos os outros animais: sete fusões de cromossomo compartilhadas por esponjas, águas-vivas e bilatérios estão ausentes nele, quatro delas irreversíveis. No mesmo ano, a rede de nervos de um ctenóforo de um dia foi reconstruída em 3D: os neurônios são emendados por membrana contínua, sem sinapse (Burkhardt et al., Science) — num genoma sem serotonina, dopamina, acetilcolina nem genes Hox (Moroz et al., Nature, 2014).

Dois ctenóforos feridos se fundem em uma noite e sincronizam 95% das contrações em duas horas (Jokura et al., 2024); o adulto volta à forma de larva (Soto-Angel & Burkhardt, 2024). No Mar Negro, o Mnemiopsis chegou em 1982, atingiu 2 kg por metro quadrado em 1989 e coincidiu com a queda de mais de 85% da biomassa reprodutora da anchova; outro ctenóforo, o Beroe, o controlou a partir de 1997. No Cambriano, há 520 milhões de anos, a linhagem tinha esqueleto (Ou et al., 2015).

Filmado nos mergulhos 16 e 17 da expedição EX1708 da NOAA, nos montes submarinos Musicians, onde a equipe do navio anotou ctenóforo em 27 trechos da câmera do veículo.

FONTES

• Schultz DT et al. (2023). Ancient gene linkages support ctenophores as sister to other animals. Nature 618:110-117.
• Burkhardt P et al. (2023). Syncytial nerve net in a ctenophore adds insights on the evolution of nervous systems. Science 380:293-297.
• Moroz LL et al. (2014). The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems. Nature 510:109-114.
• Ryan JF et al. (2013). The genome of the ctenophore Mnemiopsis leidyi and its implications for cell type evolution. Science 342:1242592.
• Simion P et al. (2017). A large and consistent phylogenomic dataset supports sponges as the sister group to all other animals. Curr. Biol. 27:958-967.
• Jokura K et al. (2024). Rapid physiological integration of fused ctenophores. Curr. Biol. 34:R889-R890.
• Soto-Angel JJ & Burkhardt P (2024). Reverse development in the ctenophore Mnemiopsis leidyi. PNAS 121:e2411499121.
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• Global Invasive Species Database. Mnemiopsis leidyi.
• Ou Q et al. (2015). A vanished history of skeletonization in Cambrian comb jellies. Sci. Adv. 1:e1500092.
• Madin LP & Harbison GR (1978). Bathocyroe fosteri gen.nov., sp.nov.: a mesopelagic ctenophore observed and collected from a submersible. J. Mar. Biol. Ass. UK 58:559-564.
• Harbison GR, Matsumoto GI & Robison BH (2001). Lampocteis cruentiventer gen. nov., sp. nov. — MBARI, Bloody-belly comb jelly.
• Raskoff KA (2002). Foraging, prey capture, and gut contents of the mesopelagic narcomedusa Solmissus spp. Mar. Biol. 141:1099-1107.
• Tamm SL (2014). Cilia and the life of ctenophores. Invertebr. Biol. 133:1-46.
• Haddock SHD & Case JF (1995). Not all ctenophores are bioluminescent: Pleurobrachia. Biol. Bull. 189:356-362.
• Presnell JS et al. (2016). The presence of a functionally tripartite through-gut in Ctenophora. Curr. Biol. 26:2814-2820.
• NOAA Ocean Exploration. EX1708, mergulhos 16 e 17 (Musicians Seamounts, 22-24 set. 2017).

Todo o vídeo de mergulho é do acervo público da NOAA Ocean Exploration (domínio público). Número de expedição, mergulho, data e profundidade aparecem em tela, lidos do metadado de cada segmento.

Os diagramas são desenhados em código, com os números das fontes abaixo. Nenhuma imagem deste vídeo foi gerada por IA.

A narração usa voz sintetizada, e isso está declarado no upload.

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