Autores: Yonara G. B. Felipe, Raphaela A. Duarte Silveira e Thais R. Semprebom
Na natureza, os organismos vivem dentro de uma comunidade ecológica, que é definida como um conjunto de populações de diferentes espécies que interagem de forma direta ou indireta dentro de uma área geográfica definida. Estas interações entre as espécies formam a base de muitas propriedades e processos ecossistêmicos, como a ciclagem de nutrientes e as teias alimentares. Como exemplos principais de interações ecológicas que existem temos a predação, a herbivoria, a competição e a simbiose. Estes não são os únicos tipos de interações que existem, mas são as mais estudadas. Neste artigo vamos entender melhor sobre as interações simbióticas e ver como elas estão presentes na vida marinha.
ASSOCIAÇÕES SIMBIÓTICAS
O termo simbiose é geralmente definido como uma associação entre duas ou mais espécies de organismos que vivem juntos. Esta associação pode resultar em benefícios, prejuízos ou não afetar os organismos envolvidos. Estas relações podem ser obrigatórias ou facultativas, e de curto ou longo prazo, desempenhando papéis ecológicos fundamentais nos ecossistemas terrestres e aquáticos, além de poderem resultar em importantes consequências evolutivas para as espécies envolvidas.
Associação simbiótica entre um caranguejo-ermitão (Dardanus calidus) e a anêmona-do-mar (Calliactis parasitica). Fonte: H. Zell/Wikimedia Commons (CC-BY-SA-3.0)
QUAIS AS PRINCIPAIS CATEGORIAS DE ASSOCIAÇÕES SIMBIÓTICAS?
As associações simbióticas são comuns na natureza e encontradas em quase todos os táxons, desde bactérias com raízes de plantas terrestres a gigantes vermes tubulares com bactérias oxidantes de enxofre no mar profundo. Podem ser divididas em três categorias principais: (i) mutualismo, onde ambos associados se beneficiam; (ii) parasitismo, onde um dos associados se beneficia à custa do outro; e (iii) comensalismo, onde uma espécie se beneficia enquanto a outra não é afetada.
Poliqueta (do gênero Riftia) de oceano profundo que realiza simbiose com bactérias. Fonte: NOAA Okeanos Explorer Program, Galapagos Rift Expedition 2011/ Wikimedia Commons (Domínio Público).
Muitos estudos ainda consideram forese e inquilinismo como categorias de simbiose, sendo estas relações facultativas (não obrigatórias) e interespecíficas (entre indivíduos de espécies diferentes), nas quais um simbionte (transportador ou hospedeiro) fornece abrigo, suporte ou transporte para o outro simbionte, sem benefícios ou trocas metabólicas.
A RELAÇÃO EPIBIÓTICA TAMBÉM É UMA CATEGORIA DE SIMBIOSE?
As relações epibióticas são normalmente definidas como relações de comensalismo, mas estudos recentes têm demonstrado que, de acordo com as condições bióticas e abióticas do ambiente, estas relações podem resultar em vantagens, desvantagens ou serem neutras (Wahl, 2009; Souissi et al., 2013; Cabral et al., 2016). O termo epibiose refere-se a uma associação facultativa e interespecífica entre dois organismos: um organismo substrato (basionte) e um organismo durante a fase séssil de seu ciclo de vida (epibionte), que se fixa na superfície do basionte.
OUTRAS CLASSIFICAÇÕES PARA AS RELAÇÕES SIMBIÓTICAS
A simbiose ainda pode ser classificada baseando-se em outras características, como a localização dos simbiontes e o nível de dependência entre eles. De acordo com a localização dos simbiontes, pode-se classificar em:
endossimbiose: qualquer relação simbiótica em que um dos simbiontes vive no espaço intracelular ou intercelular do outro, ex. os vírus;
ectossimbiose: onde o simbionte habita a parte externa do hospedeiro, ex. copépodos, branquiúros e isótopos ectoparasitas comuns em peixes e outros animais aquáticos.
Já com relação ao nível de dependência, podem ser:
obrigatórias: em que os simbiontes não podem viver de forma independente;
facultativas: em que os simbiontes são capazes de viver independentes, na condição de vida livre.
Embora existam diversas classificações para descrever os tipos de simbiose, é importante ressaltar que a simbiose não é necessariamente uma relação estática, visto que fatores ambientais ou endógenos influenciam o tipo de relação simbionte-hospedeiro.
ASSOCIAÇÕES NO AMBIENTE MARINHO
No ambiente marinho, as relações simbióticas são extremamente abundantes e diversas, e são comumente observadas entre invertebrados e organismos fotossintetizantes. Um clássico exemplo de simbiose no oceano é a associação entre microalgas (dinoflagelados conhecidos como zooxantelas) e corais (cnidários). Estas microalgas vivem no interior dos tecidos dos corais (endossimbiontes), são importantes na nutrição destes cnidários, provenientes de produtos da fotossíntese, e contribuem para o aumento das taxas de calcificação do coral. Em contrapartida, as microalgas recebem proteção contra a herbivoria e se beneficiam de compostos resultantes do metabolismo dos corais, importantes no metabolismo fotossintético.
Associação simbiótica entre microalgas conhecidas como zooxantelas e corais. Fonte: adaptado de National Coral Reef Institute - NOAA/Wikimedia Commons (imagem à esquerda) e Allisonmlewis/Wikimedia Commons CC-BY-SA-4.0 (imagem à direita).
Mas ainda há diversos outros exemplos de interações simbióticas no ambiente marinho, como a lula havaiana (Euprymna scolopes) em simbiose com bactérias (Aliivibrio fischeri), que vivem por baixo da lula. Esta simbiose permite que a lula emita luz e, assim, escape de predadores (ou os engane), pois esta luz ventral se assemelha à luz da Lua e das estrelas.
Para quem assistiu Procurando Nemo, uma relação bastante conhecida é entre o peixe-palhaço e a anêmona-do-mar. Nesta relação, os peixes-palhaço utilizam os tentáculos da anêmona para se proteger de predadores e expulsam certos predadores da anêmona, como os peixes-borboleta.
Outra relação simbiótica marinha ocorre com uma espécie de caranguejo, do gênero Lybia, que segura anêmonas-do-mar em cada uma de suas quelas. Por este motivo, ele tem o apelido de caranguejo pompom ou caranguejo boxeador. Nesta relação simbiótica o caranguejo utiliza suas “luvas” como proteção contra predadores, pois as anêmonas possuem toxinas que espantam outros animais e, em contrapartida, as anêmonas garantem mais alimento quando em simbiose.
Interações simbióticas marinhas. (A) Lula havaiana (Euprymna scolopes) em simbiose com bactérias (Aliivibrio fischeri). (B) Peixe-palhaço em simbiose com a anêmona-do-mar. (C) Caranguejo do gênero Lybia, que segura anêmonas-do-mar em cada uma de suas quelas. Fontes: (A) Chris Frazee and Margaret McFall-Ngai/Wikimedia Commons (CC-BY-4.0), (B) RaeElse/Pixabay (Domínio Público), (C) Rebecca Tse/Flickr (Domínio Público).
E você, conhece outras associações simbióticas no ambiente marinho? Conta pra gente! E se ainda ficou alguma dúvida sobre esta interação, mande uma mensagem abaixo para nós.
Escute este artigo também pelo nosso Podcast. Clique aqui!
Bibliografia:
ANDERSON, O. R. Living together in the plankton: a survey of marine protist symbioses. Acta Protozoologica, v. 53, n. 1, p. 29, 2014.
BATES, M. Watch 'Pom-Pom' Crabs Fight with Anemone-Tipped Claws. Disponível em: https://news.nationalgeographic.com/2017/01/crabs-anemones-pom-pom-clones-fight/. Acesso em; 23 jul. 2019.
CABRAL, A. F.; UTZ, L. R. P.; VELHO, L. F. M. First report of an epibiotic relationship between ciliates and planktonic copepods in a Brazilian floodplain. Revista Brasileira de Zoociências, v. 17, n. 1, 2016.
CARLOS, J. Lulas luminescentes. Disponível em: http://scienceblogs.com.br/chivononpo/2010/11/lulas_luminescentes/. Acesso em: 22 jul. 2019.
CAVANAUGH, C. M. Microbial symbiosis: patterns of diversity in the marine environment. American Zoologist, v. 34, n. 1, p. 79-89, 1994.
DAVY, S. K.; ALLEMAND, D.; WEIS, V. M. Cell biology of cnidarian-dinoflagellate symbiosis. Microbiology and Molecular Biology Reviews, v. 76, n. 2, p. 229-261, 2012.
DE BARY, A. The phenomenon of symbiosis. Karl J. Trubner, Strasbourg, Germany, 1879.
DECELLE, J. et al. An original mode of symbiosis in open ocean plankton. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 109, n. 44, p. 18000-18005, 2012.
DOUGLAS, A. E. Symbiotic interactions: Oxford Science Publications. Oxford University Press, Oxford, 1994.
GAST, R. J.; SANDERS, R. W.; CARON, D. A. Ecological strategies of protists and their symbiotic relationships with prokaryotic microbes. Trends in microbiology, v. 17, n. 12, p. 563-569, 2009.
LANG, J. M. & BENBOW, M. E. Species Interactions and Competition. Disponível em: https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/species-interactions-and-competition-102131429. Acesso em 30 jul. 2019.
LEUNG, T. L. F.; POULIN, R. Parasitism, commensalism, and mutualism: exploring the many shades of symbioses. Vie et Milieu, v. 58, n. 2, p. 107, 2008.
OHTSUKA, S. et al. Symbionts of marine medusae and ctenophores. Plankton and Benthos Research, v. 4, n. 1, p. 1-13, 2009.
PARACER, S.; AHMADJIAN, V. Symbiosis: an introduction to biological associations. Oxford University Press, 2000.
ROSATI, G. Ectosymbiosis in ciliated protozoa. In: Symbiosis (ed. J Seckbach). Springer, Dordrecht, p. 475-488, 2001.
RODRIGUEZ-LANETTY, M.; KRUPP, D. A.; WEIS, V. M. Distinct ITS types of Symbiodinium in Clade C correlate with cnidarian/dinoflagellate specificity during onset of symbiosis. Marine Ecology Progress Series, v. 275, p. 97-102, 2004.
SAPP, J. The dynamics of symbiosis: an historical overview. Canadian Journal of Botany, v. 82, n. 8, p. 1046-1056, 2004.
SASSEN, R. et al. Bacterial methane oxidation in sea-floor gas hydrate: significance to life in extreme environments. Geology, v. 26, n. 9, p. 851-854, 1998.
SOUISSI, A.; SOUISSI, S.; HWANG, J.-S.. The effect of epibiont ciliates on the behavior and mating success of the copepod Eurytemora affinis. Journal of experimental marine biology and ecology, v. 445, p. 38-43, 2013.
STAMPAR, S. N. et al. Is there any risk in a symbiotic species associating with an endangered one? A case of a phoronid worm growing on a Ceriantheomorphe tube. Cahiers de Biologie Marine, v. 51, n. 2, p. 205, 2010.
VAN RHIJN, P.; VANDERLEYDEN, J. The Rhizobium-plant symbiosis. Microbiological reviews, v. 59, n. 1, p. 124-142, 1995.
VEGA, I. A. et al. Facultative and obligate symbiotic associations of Pomacea canaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae). Biocell, v. 30, n. 2, p. 367- 375, 2006.
WAHL, M. Epibiosis. In: Marine Hard Bottom Communities. Springer, Berlin, Heidelberg, p. 61-72, 2009.
YONG, E. Clownfish Help Their Anemones to Breathe at Night. Disponível em: https://www.nationalgeographic.com/science/phenomena/2013/02/27/clownfish-help-their-anemones-to-breathe-at-night/. Acesso em 23 jul. 2019.