Stentor: Um organismo em forma de trombeta com comportamento interessante
Linda Crampton tem um diploma de honra em biologia. Ela ensinou biologia, química e ciência no ensino médio.
Um composto de fotos de Stentor roeselii
Banco de imagens de artistas, via Wikimedia Commons, licença de domínio público
Um predador interessante
Stentor é um organismo unicelular que tem a forma de um trompete quando é estendido. É interessante de observar, especialmente quando está a capturar a sua presa. O organismo tem algumas características impressionantes. Os pesquisadores descobriram que o Stentor roeselii parece tomar decisões relativamente complexas no que diz respeito a evitar danos. Ele pode “mudar de idéia” sobre seu comportamento, pois um estímulo perigoso continua. A compreensão da biologia deste processo pode ajudar-nos a compreender o comportamento das nossas células.
Stentor é encontrado em lagos e outros corpos de água parada. Tem entre um e dois milímetros de comprimento e pode ser visto a olho nu. Uma lente de mão proporciona uma melhor visão. Um microscópio é necessário para ver detalhes da estrutura e comportamento do organismo. Se um microscópio estiver disponível, observar um Stentor vivo pode ser uma atividade muito absorvente.
Terminologia: Ciliados, Protistas e Protozoários
Ciliados
Stentor é um membro do phylum Ciliophora. Os organismos deste filo são comumente conhecidos como ciliados e vivem em ambientes aquáticos. Eles são unicelulares e possuem estruturas semelhantes a cílios em pelo menos alguma parte do seu corpo. Os cílios batem e movem o fluido circundante. Em alguns organismos, eles movem a própria célula. Embora os ciliados sejam geralmente referidos como microorganismos e sejam estudados por microbiologistas, o Stentor é visível sem microscópio.
Protistas
Stentor, outros ciliados, e alguns organismos adicionais são por vezes referidos como protistas. Protista é o nome de um reino biológico. Ele contém organismos unicelulares ou unicelulares-coloniais, incluindo o Stentor, assim como alguns multicelulares O sistema do reino é frequentemente usado para classificar organismos em escolas. Os cientistas preferem usar o sistema cladístico de classificação biológica.
Protozoa
Ciliados e alguns outros organismos unicelulares são às vezes referidos como protozoários. Este é um termo antigo que vem das palavras grego antigo proto (que significa primeiro) e zoa (que significa animal).
A palavra “Stentor” é um nome de género, bem como um nome comum. Existem várias espécies no gênero. S. coeruleus é nomeado para o pigmento azul-verde chamado stentorin que ele contém. S. roeselii foi usado no recente experimento relativo ao comportamento de “mudança de mente” do organismo. S. polymorphus contém algas vivas.
Morfologia do stentor
Stentor recebeu o nome de um arauto grego da Guerra de Tróia que é mencionado na Ilíada de Homero. Na história, o Stentor tinha uma voz tão alta quanto cinquenta homens. O organismo vive em corpos de água doce como lagoas, riachos lentos e lagos. Ele passa parte do seu tempo nadando através da água e o resto preso a itens submersos como algas e detritos.
Quando está nadando, Stentor tem uma forma oval ou de pêra. Quando está preso a um item e alimentado, tem uma forma de trombeta ou corneta. É coberto por cílios curtos, em forma de cabelo. A extremidade da abertura da trompeta suporta cílios muito mais compridos. Estes batem, criando um vórtice que puxa a presa.
Stentor é ligado ao substrato por uma região ligeiramente expandida conhecida como holdfast. Ele tem a capacidade de se contrair em uma bola quando é unido a um substrato. Em alguns indivíduos, uma cobertura chamada lórica envolve a extremidade do holdfast da célula. A lórica é mucilaginosa e contém detritos e material excretado pelo Stentor.
Stentor tem organelas encontradas em outros ciliados. Contém dois núcleos – um grande macronúcleo e um pequeno micronúcleo. O macronúcleo parece um colar com contas. Vacuoles (sacos rodeados por membrana) formam conforme necessário. Os alimentos ingeridos entram num vacúolo alimentar, onde as enzimas os digerem. O Stentor também tem um vacúolo contractil, que absorve a água que entra no organismo e a expulsa para o ambiente exterior quando está cheia. A água é libertada através de um poro temporário na membrana celular.
Vida de um Stentor
O Stentor pode esticar o seu corpo muito para além do substrato à medida que se alimenta. Ele come bactérias, organismos unicelulares mais avançados, e rotíferos. Os rotíferos também são criaturas interessantes. Eles são multicelulares, mas são menores que muitos unicelulares e muito menores que um Stentor.
Stentor polymorphus e algumas outras espécies contêm uma alga verde unicelular chamada Chlorella, que sobrevive no ciliado e realiza a fotossíntese. O Stentor utiliza alguns dos alimentos que as células algas produzem. A alga é protegida dentro do ciliado e absorve substâncias que necessita do seu hospedeiro.
As espécies de Stentor que foram estudadas reproduzem-se principalmente através da divisão ao meio, um processo conhecido como fissão binária. Elas também se reproduzem ligando-se umas às outras e trocando material genético, o que é conhecido como conjugação.
O vídeo abaixo é interessante e vale bem a pena assistir. Como um dos criadores diz em um comentário do YouTube, no entanto, o comentário contém um erro. Tardigrades contém oito pernas, não seis.
O Código Genético
Pesquisadores estão descobrindo que o Stentor tem múltiplas características de interesse especial. Três dessas características são seu código genético, sua capacidade de regeneração e a poliploidia em seu macronúcleo.
O Stentor usa principalmente o código genético padrão, que nós usamos. Outros ciliados cujo genoma tenha sido estudado têm um código não-padrão. O código genético determina muitas das características de um organismo. É criado pela ordem de produtos químicos específicos no ácido nucleico (DNA e RNA) de uma célula. As substâncias químicas são chamadas bases nitrogenadas e são frequentemente representadas pela sua letra inicial.
Cada sequência de três bases nitrogenadas tem um significado particular, razão pela qual o código é referido como um código triplet. A sequência é conhecida como um códon. Muitos códons contêm instruções relacionadas com a fabricação de polipeptídeos, que são as cadeias de aminoácidos usados para fazer moléculas de proteínas.
No código genético padrão, UAA e UAG são chamados de códons de parada porque sinalizam o fim de um polipeptídeo. (U representa uma base nitrogenada chamada uracil, A representa adenina, e G representa guanina). Os códons de parada “dizem” à célula para parar de adicionar aminoácidos ao polipeptídeo que está sendo feito e que a cadeia foi completada. UAA e UAG são códons de parada em nós e no Stentor coeruleus. Na maioria dos ciliados, os códons dizem à célula para adicionar um aminoácido chamado glutamina ao polipeptídeo que está sendo produzido em vez de sinalizar o fim da cadeia.
Even pequenos fragmentos (de Stentor), 1/64 do tamanho da célula original, são capazes de regenerar em uma célula pequena, mas normalmente proporcionada, e depois crescer até o tamanho total.
– Athena Lin et al, Journal of Visualized Experiments
Regeneration and Polyploidy
Stentor é conhecido por sua incrível capacidade de regeneração. Se seu corpo é cortado em muitos pedaços pequenos (de 64 a 100 segmentos, de acordo com diferentes fontes), cada pedaço pode produzir um Stentor inteiro. A peça deve conter uma porção do macronucleus e da membrana celular para se regenerar. Esta não é uma condição tão improvável como pode parecer. O macronúcleo estende-se por todo o comprimento da célula e uma membrana cobre toda a célula.
O macronúcleo exibe poliploidia. O termo “ploidy” significa o número de conjuntos de cromossomas em uma célula. As células humanas são diplóides porque têm dois conjuntos. Cada um de nossos cromossomos contém um parceiro portador de genes para as mesmas características. O macronúcleo do Stentor contém tantas cópias de cromossomos ou segmentos de cromossomos (dezenas de milhares ou mais, de acordo com vários pesquisadores) que é altamente provável que uma pequena peça contenha a informação genética necessária para criar um novo indivíduo.
Os cientistas também observaram que um Stentor tem uma incrível capacidade de reparar danos na membrana celular. O organismo sobrevive a feridas que muito provavelmente matariam outros ciliados e organismos unicelulares. A membrana celular é frequentemente reparada e a vida parece continuar como normal para um Stentor ferido, mesmo quando perdeu algum do seu conteúdo interno através de uma ferida.
Mudando uma Resposta a um Estímulo
Stentor consiste em apenas uma célula, por isso muitas pessoas provavelmente têm a impressão de que o seu comportamento deve ser muito simples. Há dois problemas com esta suposição. Um é que os pesquisadores estão descobrindo que a atividade nas células – incluindo a nossa própria – está longe de ser simples. O segundo é que os cientistas da Faculdade de Medicina de Harvard descobriram que pelo menos uma espécie de Stentor pode mudar seu comportamento com base nas circunstâncias.
A pesquisa de Harvard foi baseada em um experimento realizado em 1906 por um cientista chamado Herbert Spencer Jennings. Stentor roeselii foi (supostamente) o sujeito em seu experimento. Jennings adicionou pó de carmim à água pelas aberturas em forma de trombeta do ciliado. O carmim é um corante vermelho. O pó era um irritante.
O cientista notou que no início o Stentor dobrava o corpo para evitar o pó. Se o pó continuasse a aparecer, o ciliado invertia a direcção do seu movimento ciliar, o que normalmente teria empurrado o pó para longe do seu corpo. Se essa ação não funcionasse, ele contraía seu corpo para dentro de seu holdfast. Se isso não conseguisse protegê-lo do irritante, ele separava seu corpo do substrato e nadava para longe.
Os resultados da experiência atraíram a atenção de outros cientistas. No entanto, uma tentativa de 1967 de repetir o experimento não conseguiu replicar as descobertas. O trabalho de Jennings foi desacreditado e ignorado. Recentemente, um cientista de Harvard se interessou pelo experimento e pelo fato de seus resultados terem sido refutados. Após investigar a situação, ele descobriu que o experimento de 1967 tinha usado Stentor coeruleus, não Stentor roeselii, porque os pesquisadores não conseguiram encontrar a última espécie. As duas espécies têm comportamento ligeiramente diferente.
Os pesquisadores de Harvard tentaram usar pó de carmim como irritante para S. roeselii, mas não viram muita resposta. Eles descobriram que as micro esferas de microplástico eram um irritante, no entanto. Eles foram capazes de replicar todas as observações de Jennings usando os grânulos. Eles também fizeram algumas novas descobertas.
Eles fazem as coisas simples primeiro, mas se você continuar estimulando, eles ‘decidem’ tentar algo mais. S. roeselii não tem cérebro, mas parece haver algum mecanismo que, na verdade, permite que ele “mude de idéia” uma vez que parece que a irritação já passou por muito tempo.
– Jeremy Gunawardena, Harvard Medical School
Comportamento Fascinante
Os pesquisadores de Harvard descobriram que alguns indivíduos tinham um conjunto de comportamentos ligeiramente diferente de outros e em poucos uma seqüência ordenada não foi observada, mas em geral uma seqüência clara de comportamentos foi observada em resposta à presença contínua da irritação.
Na maioria das vezes, os Stentors individuais primeiro se inclinaram para longe do estímulo e inverteram a direção de seus cílios. Estes comportamentos eram frequentemente realizados simultaneamente. Como a irritação continuou, os Stentors se contraíram e em alguns casos se separaram do substrato e nadaram para longe.
Pode se perguntar por que os cientistas de uma escola médica estão interessados no comportamento de um ciliado. Eles acreditam que o comportamento mostrado pelo Stentor pode se aplicar ao desenvolvimento de um embrião humano, ao comportamento do nosso sistema imunológico e até mesmo ao câncer.
Ninguém está sugerindo que o Stentor tem uma mente, apesar do uso da frase “mudar de idéia”. No entanto, a descoberta de sua reação a um estímulo prejudicial e seu comportamento mais autônomo em comparação com o de outras células pode ser importante no que diz respeito à nossa biologia. Como dizem os pesquisadores no segundo artigo citado abaixo, Stentor desafia nossas suposições sobre o que uma célula pode ou não fazer.
Stentor coeruleus e seu macronúcleo
Flupke59, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 licença
Studying Stentor
Stentor não tem sido tão bem estudado como outros ciliados, embora isto possa estar prestes a mudar. Até recentemente, os pesquisadores eram incapazes de criar uma grande população do organismo em cativeiro, mesmo por fissão binária. O ciliado também tem uma baixa frequência de acasalamento, pelo menos em condições de cativeiro. A situação parece estar melhorando à medida que os cientistas estão se interessando pelo Stentor e estão aprendendo mais sobre seu comportamento e necessidades.
Os pesquisadores que estão estudando o organismo descobriram alguns fatos intrigantes, mas ainda há muitas perguntas sem resposta sobre sua vida. Será muito interessante descobrir se alguma de nossas células se comporta de forma semelhante ao Stentor. Estudar a sua célula pode nos ensinar mais sobre o ciliado e talvez mais sobre as nossas células também.
- Morfologia da ciliata da UCMP (University of California Museum of Paleontology)
- Informação coeruleus do Stentor da Biologia Atual
- O estudo da regeneração em Stentor de Journal of Visualized Experiments/US National Library of Medicine
- O genoma macronuclear em Stentor coeruleus de Current Biology
- Decisões complexas em uma únicaorganismo celular do ScienceDaily news service
© 2020 Linda Crampton
Linda Crampton (autora) da British Columbia, Canadá em 22 de junho de 2020:
Alegância, Umesh. Agradeço a sua visita.
Umesh Chandra Bhatt de Kharghar, Navi Mumbai, Índia em 22 de junho de 2020:
Amazing artigo. Tópico único. Nova informação para mim.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 30 de março de 2020:
Como eu digo no artigo, Stentor reproduz principalmente por fissão binária mas também exibe conjugação. A fissão binária é um tipo de reprodução assexuada e a conjugação é um tipo de reprodução sexual. Descrevo a importância do macronúcleo do Stentor no artigo. Em geral, o macronúcleo de um ciliado controla o desenvolvimento e metabolismo e o micronúcleo torna-se ativo durante a reprodução.
aidan fredette em 26 de março de 2020:
O stentor é assexual ou se reproduz sexualmente? Também qual é o objectivo do macro e micro-núcleo
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canada em 03 de Fevereiro de 2020:
A forma do trompete é interessante. Espero que os pesquisadores logo descubram mais sobre Stentor e sua vida.
Suchismita Pradhan da Índia em 03 de fevereiro de 2020:
Eu nunca soube sobre este organismo antes de ler seu artigo.Conheço amoeba mas o stentar é novo para mim.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 03 de fevereiro de 2020:
Suchismita Pradhan da Índia em 03 de fevereiro de 2020:
Obrigado pela visita, DreamerMeg. Um microscópio é um instrumento maravilhoso porque pode revelar tantas coisas inesperadas. Eu acho que Stentor é o membro mais interessante do grupo que você mencionou também, embora eu goste de observar os outros.
DreamerMeg da Irlanda do Norte em 03 de fevereiro de 2020:
Eu costumava adorar observar os organismos na água da lagoa sob um microscópio. Como você diz, eles são fascinantes. Não me lembro de ter ouvido falar do Stentor antes, ainda mais fascinante que a ameba, euglena e paramecium!
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 26 de janeiro de 2020:
Hi, Peggy. Eu acho que o microscópio é um instrumento maravilhoso. É incrível o que pode ser visto com ele, como você diz. Obrigado pela visita.
Peggy Woods de Houston, Texas a 26 de Janeiro de 2020:
É incrível o que pode ser visto com a ajuda de um microscópio. Obrigado por me apresentar a mim e a outros ao fascinante mundo dos stentors. Aquele primeiro vídeo onde o stentor foi ferido e depois passou a se curar foi interessante de se ver. Talvez com mais estudo, os cientistas descubram coisas sobre stentores que podem ajudar os humanos quando feridos ou enfrentando coisas como o câncer. Obrigado, Linda, por escrever sobre isso.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 24 de janeiro de 2020:
Obrigado pela visita, Linda. Eu acho que eles também são organismos incríveis.
Linda Chechar do Arizona em 24 de janeiro de 2020:
Estes são organismos incríveis. São formas de trompete incrivelmente microscópicas.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canada em 13 de Janeiro de 2020:
Thanks, Eman. Pequenos organismos são interessantes para investigar.
Eman Abdallah Kamel do Egito em 13 de janeiro de 2020:
Um artigo muito interessante. É a primeira vez que leio sobre o organismo Stentor.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 11 de janeiro de 2020:
Hi, Nithya. Estou ansioso por novas descobertas sobre o Stentor. Suspeito que possa ter mais para nos ensinar.
Nithya Venkat de Dubai em 11 de janeiro de 2020:
Um artigo interessante e informativo sobre o Stentor. É incrível como um organismo tão simples pode ser uma fonte de pesquisa detalhada que pode levar a descobertas que ajudam os seres humanos.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 11 de janeiro de 2020:
Pontos de interesse, Mel. Agradeço seu comentário.
Mel Carriere de Snowbound e down no norte do Colorado em 11 de janeiro de 2020:
O que é uma “mente” de qualquer maneira, mas um pacote sofisticado de neurônios? Eu acho que o comportamento do Stentor indica que nós seres multicelulares, apesar de nossas ilusões de grandeza, não somos realmente tão especiais assim. Obrigado por mais uma vez me ensinar algo que eu não sabia.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 10 de janeiro de 2020:
Muito obrigada, Liz. Eu acho que o mundo natural também é incrível!
Liz Westwood do Reino Unido em 10 de janeiro de 2020:
Este é um relato fascinante. Ele destaca como o mundo natural é incrível e chama a atenção para um organismo minúsculo que poderíamos facilmente ignorar.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 9 de janeiro de 2020:
Hi, Liza. Eu acho que é um tema excitante, também. Um microscópio pode revelar um mundo novo e surpreendente! Obrigado pelo comentário.
Liza dos EUA em 09 de janeiro de 2020:
Este artigo é um tópico tão excitante, Linda. Acho que a última vez que usei o microscópio quando estava em uma aula de biologia no colegial. Aposto que foi fascinante ver este organismo sob o microscópio. Obrigado por compartilhar este artigo experimental, Linda.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 08 de janeiro de 2020:
Hi, Dora. Acho todas as células fascinantes, mas devo admitir que acho o comportamento do Stentor incrível. Muito obrigado pela visita.
Dora Weithers do Caribe em 08 de janeiro de 2020:
A capacidade regenerativa do stentor é muito intrigante. A capacidade de “mudar a sua mente” é intrigante. Obrigado por esta interessante lição sobre outra criatura que eu não teria ouvido falar, se não fossem as suas lições de ciência.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 08 de janeiro de 2020:
Hi, Nell. Eu acho que o mundo microscópico é muito interessante. Parece haver sempre algo novo para aprender sobre os organismos lá.
Nell Rose da Inglaterra em 08 de janeiro de 2020:
Como é fascinante. Eu nunca ouvi falar de Stentors antes. Eu sempre me surpreendo com essas formas, e como elas são nomeadas. Coisas interessantes, obrigado
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Hi, Denise. Eu acho que todos os ciliados são interessantes. Vê-los sob um microscópio pode ser fascinante!
Blessings para você.
Denise McGill de Fresno CA em 07 de janeiro de 2020:
Como informativo. Fui apresentada ao paramecium mas nunca ouvi falar de stentors antes.
Blessings,
Denise
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Obrigada por um comentário tão adorável, Donna. Agradeço muito sua gentileza!
Donna Rayne de Sparks, Nevada em 07 de janeiro de 2020:
Linda, eu gostaria que houvesse botões “como” para que eu pudesse “gostar” do que as pessoas estão dizendo para você!
Você é uma escritora fantástica, minha amiga 🙂
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Obrigado pelo comentário, Heidi. Espero que você tenha um grande 2020!
Heidi Thorne da área de Chicago em 07 de janeiro de 2020:
Deixe que você nos mostre, novamente, o mundo ao nosso redor que nós não podemos ver. Mantenham as coisas interessantes a chegar em 2020. Feliz Ano Novo!
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canada em 7 de Janeiro de 2020:
Hi, Flourish. É um organismo surpreendente. Parece ter desenvolvido algumas características avançadas e impressionantes ao longo do tempo. Será interessante ver se alguma de nossas células tem características semelhantes às do Stentor.
FlourishAnyway dos EUA em 07 de janeiro de 2020:
Esta é bem selvagem, Linda. Fiquei impressionada com a regeneração quando a cortaste em 64-100 pequenos pedaços mas depois com a descrição irritante que faz para ter um pouco de “mente”
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Thanks, Penny. Eu acho que Stentor é um organismo fascinante.
Penny Leigh Sebring de Fort Collins em 07 de janeiro de 2020:
Fascinante, particularmente as reações mais exageradas aos estímulos! Obrigado por uma leitura interessante!
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Penny Leigh Sebring de Fort Collins em 07 de janeiro de 2020:
Obrigado por levantar alguns pontos interessantes, Manatita. A natureza da existência é fascinante de se considerar. Agradeço sua visita.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Hi, Pamela. Eu suspeito que os cientistas podem fazer mais pesquisas sobre o ciliado em breve. Eu espero que eles façam. Pode ter algumas características adicionais que podem nos ajudar.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Hi, Bill. Os Stentors são interessantes de se observar. Eu também já os vi e gosto de observá-los. Agradeço o seu comentário, como sempre. Espero que tenha uma boa semana.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 07 de janeiro de 2020:
Obrigado, Devika. Agradeço muito seu comentário.
Devika Primić de Dubrovnik, Croácia em 7 de janeiro de 2020:
Fatos impressionantes de uma célula incomum. Eu acho este centro fascinante e informativo. Em detalhes e você sabe como compartilhar um centro bem pesquisado em diferentes títulos. Seu trabalho me surpreende e me surpreende também.
Bill Holland from Olympia, WA em janeiro 07, 2020:
Eu realmente os vi. Eu finalmente tive algum conhecimento em primeira mão do que você estava falando. lol Você sabe que eu sempre amo seus artigos. Continuem vindo por favor.
Pamela Oglesby de Sunny Florida em 07 de janeiro de 2020:
Rhw stentor é incrível! Eu nunca ouvi falar do stentor até agora, e foi fascinante assistir nos vídeos. Obrigado por todas as grandes informações e parece que os cientistas vão fazer muito mais pesquisas sobre o stentor.
manatita44 de Londres em 07 de janeiro de 2020:
Um dos seus mais profundos, mais ricos e mais estudiosos. Eles não têm mentes, não, mas têm almas como todos os seres sencientes e não-sencientes, são levados a se comportar de forma particular por ‘forças superiores’.
Sim, será bom saber mais, mas a vida está em movimento e tenho certeza que sim, mais cedo ou mais tarde.
Os vídeos são atraentes e trazem vida.
Linda Crampton (autora) de British Columbia, Canadá em 06 de janeiro de 2020:
Muito obrigado pela visita e por um comentário tão gentil. Donna!
Donna Rayne de Sparks, Nevada em 06 de janeiro de 2020:
Wow! Fascinante e cativante para dizer o mínimo. Você fez um grande trabalho em seus estudos e em nos ensinar a parte mística das células que nem sabemos e me deixa a pensar como nossas células trabalham juntas tão bem quanto o Stentor!
Grande trabalho!
Donna Rayne