Pirossomo: A Luz Que Ninguém Sabe Explicar Direito

Capítulos

1. 0:00 Isto não é um bicho só
2. 0:44 De onde vem este vídeo
3. 1:28 Um ovo, quatro fundadores
4. 4:01 O camarão que mora dentro
5. 6:11 O Blob e a floração de 2017
6. 7:47 Quem sentiu a floração primeiro
7. 8:50 Luz emprestada, ou não
8. 9:57 O gene PyroLuc
9. 10:41 A mesma enzima, três vezes
10. 12:12 A complicação: bactéria de verdade
11. 13:08 A onda de luz
12. 14:10 A migração diária e o carbono
13. 16:14 O trio dos taliáceos
14. 18:10 O próximo: o doliolídeo

Transcrição

Isto não é um bicho só 0:00

Isto que parece um bicho só, não é. É uma colônia. Milhares de indivíduos clonados, presos dentro do mesmo tubo, puxando a mesma água, brilhando juntos. E, por quase um século, a ciência achou que essa luz vinha emprestada de uma bactéria.

No fim deste episódio, você vai saber por que pesquisadores passaram décadas tentando cultivar uma bactéria que nunca existiu. Vai ver a velocidade exata da onda de luz andando pela colônia. E vai ver o hóspede que mora dentro do tubo, sem pagar aluguel.

De onde vem este vídeo 0:44

O vídeo deste episódio vem de três mergulhos, de três expedições diferentes da NOAA: um no Pacífico Norte, um no Caribe e um no Golfo do México. Profundidades entre quatrocentos e setecentos e quarenta metros. Em nenhum dos três a equipe do navio estava procurando pirossomo. Anotou porque viu, ao vivo, em tempo real.

Um mergulho em setembro de dois mil e dezessete. Outro em abril de dois mil e dezoito. Um terceiro em novembro do mesmo ano. Mais de um ano de intervalo entre o primeiro e o último. O mesmo bicho, nos três.

Um ovo, quatro fundadores 1:28

E o “um bicho” começa de um jeito estranho. Um óvulo fecundado se divide até virar uma estrutura chamada ciatozoóide. Antes de ser reabsorvida, essa estrutura brota exatamente quatro zooides. Só quatro. São eles que fundam a colônia inteira — cada zooide que você está vendo nesta tela é clone de um desses quatro.

Desses quatro fundadores, a colônia cresce por brotamento, sem sexo nenhum, até ter de centenas a milhares de zooides. A colônia toda ainda cabe entre um centímetro e o tamanho de um antebraço, dependendo da idade. E cada zooide sozinho não passa de poucos milímetros.

No episódio passado, a salpa alternava entre duas formas: um oozoide solitário e uma cadeia de clones. O pirossomo não tem a forma solitária. Não existe um pirossomo sozinho nadando por aí à espera de virar colônia. Dos três primos taliáceos, é o único que nunca teve geração livre.

O corpo é um tubo oco, fechado numa ponta, aberto na outra. Cada zooide tem duas aberturas próprias e usa cílios para puxar água. A água de todos os zooides desemboca dentro do tubo e sai pela ponta aberta — a mesma corrente que alimenta a colônia também a empurra para a frente.

É propulsão a jato, como a salpa do episódio passado. Mas não é um jato só, contraindo e relaxando. São milhares de zooides bombeando ao mesmo tempo, o tempo todo — por isso o nado do pirossomo é contínuo, não aos solavancos como o da salpa solitária.

As colônias deste vídeo têm o tamanho de um antebraço. Mas existe um parente, o pirossomo gigante, que forma tubos de até dezoito metros — mais de dez vezes a altura de uma pessoa. Nenhum quadro deste episódio mostra um gigante desses; a espécie daqui é outra.

Em outubro de dois mil e dezoito, perto de uma ilha vulcânica da Nova Zelândia, um mergulhador encontrou um desses gigantes: quase oito metros de comprimento, largo o bastante pra ele nadar por dentro. O vídeo correu o mundo. Era, de novo, um parente distante da colônia desta tela.

O camarão que mora dentro 4:01

E o tubo tem morador. Num dos três mergulhos, a equipe anotou, ao vivo: um camarão se alimentando dentro de um pirossomo. É uma espécie do gênero Funchalia — um estudo publicado descreve filhotes desse camarão vivendo dentro da colônia, abrigados, sem causar dano aparente ao hospedeiro.

E vale mostrar a incerteza da própria equipe do navio. No mesmo mergulho, um trecho foi anotado assim: pirossomo, visto um minuto atrás, mais ou menos. Outro trecho próximo anotou uma possível confusão entre pirossomo e lula-vaga-lume, outro bicho que também brilha. Identificar isso ao vivo, num vídeo comprimido, não é trivial nem pra quem estudou a vida inteira.

É o mesmo tipo de aluguel que a salpa oferece à Phronima, no episódio passado — só que ali o hóspede se muda para dentro de uma carcaça vazia. Aqui, a colônia continua viva, nadando, com o inquilino dentro.

Voltando à água que atravessa o tubo: dentro de cada zooide há uma rede de muco que filtra o que a água carrega. Um estudo de dois mil e sete mediu essa rede numa colônia de dezoito centímetros: até trinta e cinco litros de água por hora. Entre as taxas mais altas já medidas em qualquer zooplâncton.

Essa rede não é fixa, é secretada sem parar por uma glândula própria, o endostilo. Conforme a água passa, a rede prende o alimento e vai sendo enrolada num cordão, que escorrega para dentro do tubo digestivo. A cada poucos minutos, uma rede nova substitui a anterior.

O mesmo estudo de dois mil e sete mediu quanto do pigmento das algas capturadas é destruído na digestão — não só filtrado, digerido de verdade. O resultado variou de cinquenta e quatro por cento a praticamente cem, com média de quase oitenta. A colônia não deixa passar quase nada do que pega.

O Blob e a floração de 2017 6:11

E esse mesmo filtro ajuda a explicar por que o pirossomo virou notícia em dois mil e dezessete. Entre dois mil e treze e dois mil e dezesseis, uma onda de calor marinha gigante, apelidada de “o Blob”, esquentou boa parte do Pacífico Norte. Bicho de água quente começou a aparecer onde não era esperado.

O pirossomo já tinha dado sinal disso antes do pico. Em dois mil e catorze e dois mil e quinze, ainda sob o efeito do Blob, pescadores e pesquisadores já registravam pirossomo fora do alcance costumeiro no litoral do Oregon. Dois mil e dezessete não foi a primeira aparição. Foi o pico.

E em dois mil e dezessete, colônias assim encheram a costa do Pacífico Norte dos Estados Unidos numa escala nunca registrada. Um artigo publicado no ano seguinte chamou o evento de a Grande Floração de Pirossomos.

Numa das arrastadas de pesquisa, perto da foz do rio Columbia, em maio daquele ano, uma rede ficou na água por cinco minutos. Subiram aproximadamente sessenta mil pirossomos. De um puxão só.

O mesmo artigo registrou densidades em quilos por quilômetro cúbico de água: mais de sessenta mil na costa do Oregon, mais de duzentos mil na Ilha de Vancouver, e ainda mais de cento e cinquenta no sudeste do Alasca — bem mais ao norte do que a espécie costuma aparecer.

Quem sentiu a floração primeiro 7:47

Quem sentiu a floração primeiro não foi um cientista. Foi o pescador. Perto de Sitka, no Alasca, pescadores de salmão desistiram da temporada: a água estava tomada demais por pirossomo pra pescar qualquer outra coisa. Um deles relatou tirar de vinte a trinta pirossomos do próprio equipamento, por dia, durante quatro dias seguidos.

O nome do grupo, pirossomo, vem do grego: corpo de fogo. Por causa da luz. Toda colônia deste episódio brilha assim quando perturbada, mesmo as pequenas que você está vendo aqui. E é sobre essa luz que este episódio vira.

É uma luz entre azul e verde, medida por volta de quatrocentos e oitenta nanômetros — a mesma faixa de cor que domina a maior parte da bioluminescência do oceano. Em água calma e escura, dá pra ver de dezenas de metros de distância.

Luz emprestada, ou não 8:50

O mar profundo está cheio de luz emprestada. O peixe-pescador carrega uma bactéria acesa na isca. O peixe-lanterna guarda bactéria embaixo do olho. É o padrão mais comum de bioluminescência marinha: hospedar quem sabe brilhar. Por quase um século, pesquisadores assumiram que o pirossomo seguia o mesmo padrão.

A pista que não fechava: pra acender a luz em laboratório, basta misturar um composto chamado celenterazina ao tecido triturado do pirossomo. E celenterazina não é produzida por bactéria nenhuma — é um composto de eucarioto, encontrado em pelo menos nove filos de animais diferentes. Se fosse luz de bactéria, a celenterazina sozinha não bastaria.

Décadas de tentativa de isolar e cultivar essa suposta bactéria — e nenhuma nunca vingou. A explicação virou artigo só em dois mil e vinte, quando um grupo de pesquisadores sequenciou o material genético do pirossomo e achou o gene por trás da luz.

O gene PyroLuc 9:57

O gene batizado de PyroLuc não é de bactéria nenhuma. É homólogo a um gene de um parente distante, bem distante: um cnidário, o mesmo grupo da água-viva e da anêmona. O parente específico é a Renilla, um pólipo conhecido como pena-do-mar.

Essa proteína da Renilla, chamada RLuc, não é obscura. É um dos dois genes repórteres de bioluminescência mais usados em laboratórios de biologia molecular do mundo inteiro, há décadas, pra acompanhar se um gene está ativo dentro de uma célula. O pirossomo carrega uma versão própria da mesma família.

A mesma enzima, três vezes 10:41

E aqui está o motivo de o achado ter virado notícia: um gene parecido também foi encontrado, de forma independente, numa estrela-quebradiça — um equinodermo, parente de estrela-do-mar. Cnidário, equinodermo e agora cordado: três filos diferentes, cada um chegando na mesma solução sozinho, a partir da mesma enzima ancestral, que originalmente nem servia pra fazer luz.

E foi a primeira vez que um gene de bioluminescência foi identificado em qualquer cordado — o grupo que inclui todo vertebrado, e também o próprio pirossomo. O pirossomo tem, no próprio genoma, a receita pra fazer luz sozinho.

A enzima ancestral, de onde os três genes de luz vieram, se chama haloalcano desalogenase. O trabalho original dela não tem nada a ver com brilhar: ela quebra a ligação entre carbono e halogênio, um tipo de reação química comum na degradação de poluentes. Em três linhagens diferentes, essa mesma peça de maquinário foi reaproveitada para acender luz.

A pista da estrela-quebradiça foi levantada em dois mil e dezessete, o mesmo ano da grande floração de pirossomos no Oregon — uma coincidência de calendário, não de causa. A confirmação de que o gene dela realmente funciona como luciferase só veio em dois mil e vinte e cinco.

A complicação: bactéria de verdade 12:12

Mas a história não fechou de vez. Um ano depois do gene ser achado, outro grupo de pesquisadores foi atrás de novo, com microscópio e sequenciamento de DNA em vez de tentativa de cultivo. E encontrou bactéria de verdade, bioluminescente, vivendo dentro do mesmo órgão de luz.

As duas coisas são reais ao mesmo tempo: o pirossomo carrega o próprio gene de luz, e hospeda bactéria capaz de brilhar, no mesmo lugar do corpo. Ninguém publicou ainda como as duas se encaixam — se a bactéria ainda participa, se é carona, ou se cada uma acende luz por conta própria. É por isso que décadas de tentativa de cultivo nunca vingaram: boa parte da bactéria marinha simplesmente não cresce em prato de laboratório, mesmo estando lá o tempo todo.

A onda de luz 13:08

E a luz não pisca sozinha, zooide por zooide, ao acaso. Quando a colônia é tocada, uma onda de luz percorre o tubo inteiro, medida entre dois vírgula um e quatro vírgula um milímetros por segundo.

O mecanismo é sensorial, não elétrico entre células. Cada zooide tem uma mancha sensível à luz. Quando um vizinho acende, essa mancha percebe, e o próprio zooide acende também — e ao mesmo tempo para de bater os cílios, o que interrompe a propulsão bem naquele ponto do tubo. A onda é uma cadeia de vizinhos reagindo a vizinhos.

O motivo mais aceito é sobressalto: luz repentina, na frente de um predador, ganha um instante de confusão. Um instante costuma bastar pra sumir na água escura. E como a propulsão para junto com a luz, o próprio brilho já denuncia por onde o predador tocou a colônia.

A migração diária e o carbono 14:10

Essa mesma colônia também se move verticalmente, todo dia. Um estudo de dois mil e dezenove acompanhou o pirossomo subindo e descendo: de dia, a médio de trezentos e cinquenta e nove metros de profundidade; de noite, a médio de quarenta e seis. Uma migração média de trezentos e treze metros, ida e volta, todo dia.

Por que justo essas profundidades? Uma revisão de dois mil e vinte e três notou que estudos diferentes, em partes diferentes do oceano, relatavam pirossomo em profundidades e horários que pareciam se contradizer. A explicação proposta: a espécie evita água acima de dezoito graus, e ajusta a migração, subindo ou descendo, pra manter o corpo perto desse limite — não perto de um metro fixo.

A pelota fecal do pirossomo carrega até vinte e dois por cento do próprio peso seco em carbono. O mesmo estudo mediu que treze por cento dessas pelotas são carregadas, ativamente, para baixo da camada de mistura — a parte de cima do oceano, onde o carbono ainda troca com a atmosfera.

Na migração noturna, a maior parte desse carbono desce como pelota fecal: noventa e um por cento do fluxo medido. O resto é respiração e outros restos do próprio corpo.

Num outro trecho do oceano, o Pacífico tropical leste, um estudo separado, também de dois mil e dezenove, encontrou pirossomo vivendo bem em cima de uma zona de mínimo de oxigênio — uma camada de água onde a maioria dos animais não aguenta ficar.

Ali, a colônia pasta pesado no fitoplâncton que vive abaixo da camada iluminada, onde outros filtradores comuns mal chegam. O estudo concluiu que esse hábito muda quanto de partícula é exportado pro fundo logo abaixo da zona onde a luz do sol ainda entra.

O trio dos taliáceos 16:14

Salpa, doliolídeo e pirossomo: as três ordens dos taliáceos. Este canal já mostrou a salpa, no episódio dezessete. Mostrou o pirossomo agora. Falta o doliolídeo — e ele está no mesmo pacote de vídeo dos mergulhos anteriores, esperando.

E vale juntar as peças deste canal outra vez. O sifonóforo, no episódio dez. A apendiculária, no onze. O Cyclothone, no doze. O Solmissus, no treze. O verme-flecha, no catorze. O radiolário, no quinze. O ctenóforo, no dezesseis. A salpa, no dezessete. E agora o pirossomo, o corpo que fabrica a própria luz.

A conta final deste episódio. Um ovo que gera só quatro fundadores, e uma colônia inteira clonada deles, crescida até milhares de indivíduos. Uma rede que filtra até trinta e cinco litros por hora. Sessenta mil indivíduos numa rede de cinco minutos. Um gene de luz que evoluiu sozinho três vezes, em três filos diferentes, a partir de uma enzima que originalmente nem fazia luz — e bactéria de verdade, vivendo no mesmo órgão, sem ninguém ainda explicar como as duas coisas se encaixam. Uma onda de luz medida em milímetros por segundo. Uma migração diária de trezentos e treze metros que carrega carbono pro fundo. E um pescador no Alasca que sentiu tudo isso antes de qualquer artigo ser publicado.

O próximo: o doliolídeo 18:10

O pirossomo fecha este episódio. O próximo completa o trio: o doliolídeo, o terceiro ramo dos taliáceos, que nunca apareceu neste canal. No mesmo pacote de vídeo, a equipe já anotou dez trechos com ele.

Descrição e fontes

Um óvulo fecundado de pirossomo vira uma estrutura chamada ciatozoóide, que brota exatamente quatro zooides antes de ser reabsorvida — são esses quatro que fundam a colônia inteira, crescida por brotamento até centenas ou milhares de indivíduos (Piette & Lemaire, 2015). É a única ordem de taliáceo sem alternância entre geração solitária e colonial.

A luz, por quase um século, foi suposta bacteriana — o padrão mais comum de bioluminescência marinha. Em 2020, um estudo achou o gene PyroLuc, homólogo a RLuc (de um cnidário, a Renilla) e convergente com um gene achado numa estrela-quebradiça (Tessler et al., Scientific Reports). Mas em 2021 outro grupo achou bactéria bioluminescente de verdade dentro do mesmo órgão de luz, por microscopia e sequenciamento — e ninguém publicou ainda como as duas coisas se relacionam.

Em 2017, uma floração sem precedente de pirossomos encheu a costa do Pacífico Norte dos EUA — uma rede de pesquisa de 5 minutos trouxe ~60.000 indivíduos, e pescadores de salmão no Alasca pararam a temporada (Brodeur et al., 2018; NOAA Fisheries). O vídeo vem de três expedições da NOAA em três oceanos diferentes: Pacífico Norte, Caribe e Golfo do México.

FONTES

• Brodeur RD et al. (2018). PICES Press 26(1):22-27.
• NOAA Fisheries. Researchers Probe Explosion of Pyrosomes off the Northwest Coast (2018).
• National Geographic (2017). Bizarre, Glowing Sea Creatures Called Pyrosomes Bloom in the Pacific.
• Oregon Encyclopedia. The Blob of 2015.
• Lilly LE et al. (2023). Limnol. Oceanogr. Lett. 8:812-829.
• Piette J & Lemaire P (2015). Quarterly Review of Biology 90:117-145.
• Tessler M et al. (2020). Scientific Reports 10:17724.
• Mallefet J et al. (2017). Open Biology 7:160300.
• Perissinotto R, Mayzaud P, Nichols PD & Labat JP (2007). Mar. Ecol. Prog. Ser. 330:1-11.
• Henschke N et al. (2019). JGR Biogeosciences 124:1056-1070.
• Décima M et al. (2019). Limnology and Oceanography 64:728-743.
• ISME Communications (2021/2022). Host-specific symbioses and the microbial prey of Pyrosoma atlanticum.
• Frontiers in Marine Science (2021). Microscopic and genetic characterization of bacterial symbionts with bioluminescent potential in Pyrosoma atlanticum.
• National Geographic (2018). See the giant 'sea worm' filmed off the coast of New Zealand.
• NOAA Ocean Exploration. EX1708 mergulho 11, EX1811 mergulho 17, EX1803 mergulho 11.

Todo o vídeo de mergulho é do acervo público da NOAA Ocean Exploration (domínio público). A profundidade de cada segmento aparece em tela, lida do metadado; a expedição e os mergulhos estão nas fontes abaixo.

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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