13 coisas que você não sabia sobre os planários

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Steve Begin, Flickr

Planarians - platelmintos de vida livre encontrados em todo o mundo em ambientes terrestres, marinhos e de água doce - são organismos fascinantes com uma história natural interessante ... e uma relação bastante complicada com a pesquisa biomédica. Muitas espécies desses vermes podem regenerar partes do corpo, incluindo uma nova cabeça, após a decapitação e, portanto, são um dos organismos de escolha na pesquisa de regeneração. Mas também estão sendo “redescobertos” em várias outras áreas de pesquisa, incluindo farmacologia e neurociências. E também são muito fofos. Aqui estão algumas coisas que você provavelmente não sabia sobre eles.

1. Algumas espécies praticam guerra química.

Existem várias espécies de planárias marinhas e pelo menos uma espécie de planária terrestre que produz tetrodotoxina, uma das substâncias mais letais conhecidas. Não há antídoto conhecido.

2. A boca está localizada no meio do corpo - e não é usada apenas para comer.

A.G. Pagán. Adaptado deO primeiro cérebro: a neurociência dos planários.Direitos autorais Oxford University Press.

Todos os planários são comedores de carne (até mesmo canibais); a maioria são predadores ativos ou, pelo menos, necrófagos. Ao caçar pequenas presas, como pulgas d'água, os planários se enrolam em suas presas como uma cobra constritora. A hora das refeições se desenrola como uma cena de um filme de terror: para comer, os vermes estendem um órgão semelhante a um tubo, denominado tromba ou faringe, localizado no centro do corpo. Sua boca está localizada na ponta da faringe, que também atua como um ânus.

3. Eles quase foram o modelo animal que definiu a genética no século XX.

No início do século 20, Thomas Hunt Morgan, o pai da genética moderna, considerava as planárias e a mosca da fruta (Drosophila melanogaster) como modelos animais em potencial. Ele escolheuDrosófila, e o resto é história científica.

4. A maioria das espécies de planárias tem dois olhos, que sempre parecem “cruzados”; ninguém sabe por quê.

OU. Pagão.

Existem também espécies com muitos olhos, distribuídos por seus corpos; espécies com apenas um olho; e espécies sem olhos. Estranhamente, um corpo de planária decapitado pode detectar luz, e muitas espécies de planárias têm estruturas semelhantes a orelhas em suas cabeças que não detectam som, mas substâncias químicas; você poderia dizer que eles experimentam e cheiram com seus ouvidos.

5. Havia uma história em quadrinhos real intituladaHomem Planariano.

Neal Obermeyer

Planarian Man é uma criação de Neal Obermeyer, jornalista e cartunista editorial de Omaha, Nebraska. Como esperado, o Homem Planariano é um super-herói meio planário e meio humano. Sua história de origem afirma que ele existiu quando um menino cortou o dedo enquanto cortava uma planária como parte de um experimento do colégio. Um pequeno pedaço do verme entrou no corte e, eventualmente, o menino começou a mudar, até se tornar o Homem Planariano que combate o crime.

6. Os planários exibem comportamentos muito semelhantes aos do vício quando recebem muitas das mesmas drogas que os humanos abusam.

Por muito tempo, os cientistas deram aos planários uma ampla variedade de drogas e outros produtos químicos para explorar aspectos da fisiologia, mas não para estudar áreas específicas como o vício. Isso mudou em 2001, quando um grupo liderado pelo Dr. Robert Raffa, da Temple University da Filadélfia, publicou um artigo descrevendo comportamentos planários semelhantes a “sintomas de abstinência” após a exposição à cocaína. Este artigo despertou um interesse renovado na pesquisa sistemática em farmacologia planária. Desde então, muitas outras drogas se juntaram à lista de substâncias que podem induzir comportamentos semelhantes ao vício nesses vermes, incluindo nicotina, anfetaminas e canabinóides, entre muitas outras drogas. Agora, falando em maconha ...

7. Planários foram mencionados emA Teoria do Big Bang.

Um deTeoriao personagem principal é a neurocientista Amy Farrah Fowler, que é interpretada pelo atual neurocientista Mayim Bialik. No episódio 'The Monster Isolation', que foi ao ar pela primeira vez em 21 de fevereiro de 2013, Amy estava reclamando de alguns macacos viciados em nicotina que estavam passando por abstinência de uma forma bastante áspera, então disse: “... Isso me faz sentir falta do meu platelmintos que abusam da maconha; aqueles caras eram suaves! ”

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8. Dois outros programas de TV também mencionaram planares ... Ambos no mesmo dia e no mesmo horário!

Em 16 de março de 2014, ambosMortos-vivose o reimaginadoCosmossérie de documentários, apresentada por Neil deGrasse Tyson, falou sobre planarians. DentroMortos-vivosepisódio “The Grove”, uma garota chamada Mika diz, “Eu sinto falta da aula de ciências. Exceto quando tínhamos que fazer coisas nojentas como cortar vermes planários. ” E no episódio 'Algumas das coisas que as moléculas fazem',Cosmosusei planárias em um segmento sobre evolução. Infelizmente, a animação apresentou umágua frescaplanário em ummarinhoambiente, e a animação não se moveu como uma planária de água doce. Eu acho que deveria estar feliz por eles terem mostrado planares.

9. Muitas espécies de planários podem regenerar partes perdidas - incluindo suas cabeças, que contêm cérebros rudimentares, mas totalmente funcionais.

A.G. Pagán. Adaptado deO primeiro cérebro: a neurociência dos planários. Direitos autorais Oxford University Press.

Se você cortar uma planária em vários pedaços, com o tempo, cada pedaço se regenerará em um verme completo. E se vocêdecapitarum planário, ele não morrerá. A cabeça continuará viva e se movendo e, eventualmente, regenerará um novo corpo. O corpo sem cabeça, eventualmente, irá regenerar uma nova cabeça, incluindo seu cérebro e sistema nervoso.

Falando em sistemas nervosos, em contraste com a maioria dos animais bilaterais (aqueles que exibem os lados direito e esquerdo inequivocamente), os planários não têm um, mas dois cordões nervosos que correm ao longo de seus corpos. Não está claro por que eles precisam de dois deles.

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10. Se você cortar planárias de uma maneira particular, poderá fazer com que cresçam várias cabeças.

Sim, você leu certo: como a hidra mítica, os planários podem gerar várias cabeças - em alguns casos, até 10. O fenômeno foi relatado pela primeira vez em 1814, no livro de John Graham Dalyell,Observações de alguns fenômenos interessantes na fisiologia animal, exibidos por várias espécies de planárias. (Curiosamente, Dalyell não era um cientista treinado, mas um advogado; você pode ler mais sobre o naturalista amador neste livro.) Mais recentemente, os cientistas começaram a desvendar alguns dos mecanismos moleculares que podem desencadear o desenvolvimento de várias cabeças nas planárias. . Este artigo, embora bastante técnico, tem algumas fotos muito boas de minhocas com várias cabeças.

E fica melhor (ou mais estranho!). Se você cortar uma planária ao meio, normalmente a parte da cabeça desenvolve uma nova cauda e a parte da cauda desenvolve uma nova cabeça. Muito recentemente, os cientistas aprenderam como fazer uma cauda crescer outra cauda no lugar da cabeça e uma porção anterior para desenvolver outra cabeça em vez de uma cauda. Aqui estão alguns exemplos:

Dr. Junji Morokuma, Levin lab, Tufts University

11. Os planários são capazes de aprender e, após a decapitação, os corpos com cabeças recém-regeneradas se lembrarão do que aprenderam.

Nas décadas de 1950 e 1960, o psicólogo experimental James V. McConnell e colaboradores fizeram uma série de experimentos usando planárias para explorar processos de memória. Alguns desses experimentos pareciam indicar que, se você treinou planários para responder a certos estímulos, não apenas eles se lembraram, mas se você cortou suas cabeças e permitiu que os corpos regenerassem uma nova cabeça, muitos dos vermes regenerados realmente lembraram de seu treinamento !

Por uma série de razões complexas, uma fração significativa da comunidade científica não confiou nesses experimentos, citando problemas com o uso de controles apropriados, parcialidade do observador e outras razões menos educadas. Mas em 2013, um grupo liderado pelo Dr. Mike Levin na Tufts University publicou um artigo realmente interessante onde demonstrou conclusivamente que os planários podem de fato aprender e que a cauda se lembrará.

12. Se você transplantar o cérebro de uma planária para o corpo de outra planária, o transplante manterá e, eventualmente, controlará seu novo corpo.

Existem vários exemplos de experimentos em que os pesquisadores removeram o cérebro de uma planária e 'instalaram' no corpo de outro verme, com pelo menos recuperação parcial da função. Como se isso não fosse notável o suficiente, às vezes esses transplantes de cérebro eram bem-sucedidos mesmo quando os dois vermes pertenciam aespécies diferentes. Experimentos ainda mais bizarros exploraram o que aconteceria se eles dissecassem o cérebro de um planário marinho e o colocassem de volta no mesmo verme em um ângulo, às vezes até para trás. Novamente, os worms exibiram pelo menos alguma recuperação parcial. Você pode encontrar um relato mais detalhado desses experimentos em meu livro,O primeiro cérebro: a neurociência dos planários.

13. DARWIN ESTUDOU PLANÁRIOS.

O próprio Charles Darwin estudou certos planários terrestres e, embora não tenha sido o primeiro a observá-lo, ele notou suas habilidades regenerativas. Em suas próprias palavras:

“Tendo cortado um deles transversalmente em duas partes quase iguais, ao longo de duas semanas ambos tinham a forma de animais perfeitos. Eu tinha, entretanto, dividido o corpo de tal maneira que uma das metades continha ambos os orifícios inferiores, e a outra, inconseqüente, nenhum. No curso de vinte e cinco dias da operação, a metade mais perfeita não poderia ser distinguida de qualquer outro espécime ”.