Como podemos diferenciar um protista unicelular autótrofo de uma cianobactéria

Protozoário é um termo popular para indicar organismos predominantemente unicelulares, cuja origem é grega, onde proto significa primeiro e zoo, animal. Acredita-se que as primeiras observações destes organismos foram feitas por Antonie van Leeuwenhoek entre o século XVII e XVIII.

Discussões sobre o sistema de classificação biológica para estes organismos começou ao final do século XVIII, época marcada pela teoria evolucionista de Charles Darwin. O termo Protozoa, mencionado por Sir George Goldfuss (1817) inseriam algumas classes de invertebrados à época conhecidos como Lithozoa, Phytozoa e Medusinae. Em 1845, Karl von Siebold reformulou o termo e restringiu o uso para organismos unicelulares, com núcleo e vacúolo, que a época eram mencionados como flagellata, ciliata, sporozoa e rhizopoda. Em 1860, Richard Owen publicou o livro Paleontology onde elevou Protozoa parareino e considerou o mesmo conceito proposto por von Siebold para reunir os organismos neste grupo. Em 1866, o naturalista alemão, Ernest Haeckel foi responsável pela proposição do reino Protista, pois até então dois reinos, Animalia e Plantae eram considerados. Em 1938, o biólogo norte americano Copeland propõe dois reinos: Monera para acomodar os organismos procariontes, como algas azuis (hoje as cianobactérias) e as bactérias, proposta esta rejeitada à época pela comunidade científica. Para o reino Protoctista inseriu organismos eucariontes e unicelulares; além de algas e fungos que eram colocados em subgrupos e cuja constituição corpórea era considerada simples e pouco diferenciada. Em 1969 surge uma nova proposta de classificação biológica para os organismos. O ecólogo norte americano Robert Harding Whittaker propõe o reino Fungi e considera Animalia, Plantae, Monera (único reino com seres procariontes, as bactérias) e Protista, este último incluiu organismos unicelulares eucariontes e as algas, que possui uma diversidade de formas, contemplando desde seres unicelulares até aqueles multicelulares, com talos formando verdadeiras florestas aquáticas.

Ao final do século XX, Lynn Margulis, bióloga norte americana, propôs uma das teorias que contribuiu sobremaneira com a história evolutiva dos organismos, a “teoria da endossimbiose”. Com relação à classificação biológica, Margulis aceita os reinos propostos por Whittaker, mas subdivide Monera em Archaea e Bacteria. Além disso, resgata a nomenclatura utilizada por Copeland, o reino Protoctista para inserir os organismos unicelulares eucariontes e as algas. Concomitantemente a Margulis, Carl Richard Woese, microbiologista norte americano ao estudar principalmente dados ultraestruturais da célula e dados da região nuclear de RNA ribossômico, propõe três domínios (categoria taxonômica acima de reino) para acomodar os organismos (figura 1); Eukarya, para todos os seres eucariontes, unicelulares e pluricelulares como as algas, protozoários diversos, plantas, fungos e animais; Bacteria, para organismos procariontes que Woese considerou como verdadeiras bactérias (eubacteria), nesta categoria estão as cianobactérias, antigas algas azuis; e Archaea, com microrganismos procariontes terrestres ou aquáticos, que se diferenciam das eubacterias bioquímica e geneticamente. Muitos dos organismos em Archaeavivem em ambientes extremos onde outros organismos não sobreviveriam como em locais com altas temperaturas, ou sem oxigênio, ou ainda, em locais com grande quantidade de sais (salinas).

Figura 1. Classificação dos três domínios proposta por Carl Richard Woese.

Para tanto, os organismos antigamente inseridos no reino Protista (ou Protoctista) encontram-se espalhados em grandes grupos (para saber mais consulte: http://tolweb.org/tree/). Contudo, alguns grupos são mais estudados e abordados como protistas, que se subdividem em diferentes grupos, como as euglenófitas (euglenoides), criptófitas (criptomônadas), haptófitas, dinoflagelados, diatomáceas (classe: Bacillariophyceae), algas douradas (classe: Chrysophyceae), algas verde-amarelas (classe: Xanthophyceae), algas pardas, algas vermelhas e algas verdes. Estes organismos podem ser estritamente fotossintetizantes, como podem ser mixotróficos, ou seja, utilizar dois modos para nutrição, sendo autótrofos e heterótrofos. Existem os protistas heterotróficos, há muito estudados como fungos ou organismos relacionados a estes e são reconhecidos como, oomicetos, mixomicetos (ou organismos plasmodiais) e dictiostelídeos (ou organismos pseudoplasmodiais).

Contudo, o termo protozoário se restringiu a organismos também reconhecidos como protistas, mas estudados por zoólogos, parasitologistas, microbiologistas, entre outros. Estes organismos são reconhecidos em vários grupos (para saber mais: http://tolweb.org/Eukaryotes/3) e reconhecidos há tempos como amebas, flagelados, ciliados, esporozoários (ou apicomplexos), entre outros.

Amebas

Amebas (figuras 2 e 3) são organismos unicelulares que chamam atenção pelo modo de locomoção, feito através de pseudópodes, ou seja, projeções da célula que se deforma para que a movimentação aconteça. O citoplasma das amebas se diferencia em ectoplasma e endoplasma e há uma película (visível em microscopia eletrônica) semelhante à membrana plasmática. O vacúolo pulsátil (o mesmo que contráctil) é uma organela visível, pois é bastante utilizada como osmorreguladora, sendo responsável pela sobrevivência destes organismos em meio aquático. No entanto, para nutrição formam-se fagossomos, quando há união entre o vacúolo alimentar (meio alcalino) e o lisossomo (meio ácido); o hábito alimentar é mencionado como fagocitose. Comumente, a reprodução é assexuada e ocorre por divisão binária, mecanismo semelhante à divisão mitótica. Apesar de a maioria ser de vida livre, existem espécies causadoras de doenças e o principal registro são para amebíase causada por Entamoeba histolytica.

Figura 2: Foto de microscopia de uma ameba da espécie Amoeba proteus. Foto: Lebendkulturen.de / Shutterstock.com

Figura 3: desenho esquemático de uma ameba. Ilustração: Aldona Griskeviciene / Shutterstock.com

Flagelados

Como característica principal possuem flagelos, que podem ser únicos, aos pares ou em muitos números. Estruturalmente, estes flagelos se assemelham aos microtúbulos de outros organismos eucariontes (9 + 2) e tem como função principal a rápida locomoção destes organismos no ambiente. Os flagelos também são importantes com relação ao modo de nutrição, uma vez que capturam presas para posterior absorção e também auxiliam no processo de reprodução assexuada, conhecida como fissão binária longitudinal. Este tipo de reprodução ocorre ao longo de um plano longitudinal e através de mitoses sucessivas seguidas por fissão (separação) resultando em dois indivíduos. Pouco se conhece sobre a reprodução sexuada em flagelados. Muitos representantes são parasitas, como espécies em Trypanosoma (figura 4). No Brasil, Trypanosoma cruzi é o responsável por causar a doença de Chagas.

Figura 4: Trypanosoma cruzi. Foto: Dr. Mae Melvin / CDC [public domain]

Ciliados

Os ciliados (figuras 5 e 6) são considerados um dos organismos mais complexos entre os seres unicelulares e eucariontes. O nome dado ao grupo indica a presença de inúmeros cílios em algum estágio da vida destes organismos. Os cílios são responsáveis pela locomoção, bem mais rápida que em amebas e flagelados e também auxiliam no processo de nutrição. A disposição dos cílios é em fileira de modo longitudinal e cobrindo o corpo do ciliado, como em Paramecium sp., organismo bem registrado e de vida livre (figura 5); os cílios também podem se posicionar em espiral ou em tufos. Como em outros protozoários, os ciliados possuem vacúolos contráteis para auxiliar no mecanismo de osmorregulação; o tipo de alimentação é por fagocitose, geralmente se alimentam de bactérias e outros protozoários, ou partículas do ambiente. A reprodução assexuada é por fissão binária e o tipo de reprodução sexuado é bem complexo e foi mais bem registrado em Paramecium sp. Conjugação é o nome dado a este tipo de reprodução e envolve o micronúcleo (2n), responsável pela divisão meiótica e consequente troca de material genético; em um certo momento, há desintegração do macronúcleo e depois dos micronúcleos; após a formação do núcleo zigótico já diferenciado, ocorre a separação dos organismos, mitoses sucessivas e divisão binária que resultará em vários indivíduos geneticamente distintos.

Figura 5: Paramecium caudatum, um protozoário ciliado. Foto: Lebendkulturen.de / Shutterstock.com

Figura 6: Vorticella sp. um protozoário ciliado. Foto: Rattiya Thongdumhyu / Shutterstock.com

Esporozoários ou Apicomplexos

O gênero melhor conhecido para este grupo é o parasita humano, Plasmodium sp. (figura 7) causador da malária. Diferente dos outros protozoários, os apicomplexos constituem um grupo de organismos parasitas; não possuem qualquer estrutura de locomoção e formam esporos, estruturas celulares especializadas e responsáveis pelas infecções em hospedeiros. Possuem ciclos de vida complexos, tanto assexuado como sexuado e dependem de hospedeiros diferentes para completarem estes ciclos. A malária pode ser causada por diferentes espécies: Plasmodium vivax, P. malariae, P. falciparum e P. ovale. O ciclo reprodutivo assexuado ocorre no hospedeiro intermediário, o homem, se instalando em hemácias, fígado ou baço; enquanto que a reprodução sexuada ocorre em fêmeas do mosquito Anophelessp. atuando como hospedeiro definitivo.

Figura 7: Gametócitos de Plasmodium em plasma sanguíneo. Foto: Pingpoy / Shutterstock.com

Bibliografia recomendada:

https://www.britannica.com/biography/Carl-Woese (consultado em agosto de 2018)

http://simbiotica.org/reinos.htm (consultado em agosto de 2018)

https://www.nature.com/articles/493610a (consultado em agosto de 2018)

http://tolweb.org/tree/ (consultado em agosto de 2018)

http://tolweb.org/Eukaryotes/3 (consultado em agosto de 2018)

John Sap. The New Foudantions of Evolution: on The Tree of Life. Oxford University Press (consulta em Google Books, em agosto de 2018)

Stearn, W.T. 1992. Botanical Latin. History, Grammar, Syntax, Terminology abd Vocabulary. 4ª edição, Timber Press. Portland, Oregon. 546pp.

Evert, R.F. & Eichhirn, S.E. 2014. Raven/ Biologia Vegetal. 8ª edição, Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, pp.278-316

Kirk, P.M., Cannon, P.F., Minter, D.W. & Stalpers, J.A. 2008. Dictionary of the Fungi. 10ª edição, CAB International, Wallingford.

Wallace, R.A., Sanders, G.P. & Ferl, R.J. 1991. Biology – The Science of Life. 3ª edição, Harper Collins Publishers Inc, New York, NY. 1246pp.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/reino-protista/protozoarios/