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Do Inquilinismo à Metabiose – Conheça 3 organismos que funcionam como ecossistemas no meio em que vivem

O inquilinismo é um tipo muito importante de comensalismo. Nele, um organismo utiliza o outro como moradia ou como suporte, também chamado de epifitismo no caso das plantas.

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bradypus

Introdução

Para entender o inquilinismo e a metabiose, devemos lembrar dos bestiários medievais e de lendas antigas. Várias culturas mencionam animais marinhos gigantes, conhecidos como Aspidochelone, mais importantes que quaisquer outros do ambiente em que vivem. Geralmente descritos como tartarugas, esses animais fantasiosos eram do tamanho de pequenas ilhas, tão grandes que florestas inteiras cresciam em seus cascos, abrigando milhares de plantas e animais. Embora esses seres só existam nos mitos, vários organismos reais cumprem o mesmo papel das lendárias tartarugas-ilhas. Saiba mais sobre essas relações ecológicas e entenda por que alguns organismos carregam verdadeiros mundos em suas costas.

Tartaruga-leão (Aspidochelone) do desenho Avatar (Nickelodeon Productions) é um exemplo de inquilinismo e metabiose.
As Aspidochelone são frequentes em vários bestiários medievais, bem como em mídias modernas. As “tartarugas-leão” do mundo de Avatar (Nickelodeon Productions) são enormes animais com florestas e, até mesmo, cidades em suas costas

A ecologia é a ciência que estuda as relações dos seres vivos entre eles e com o seu meio. Com estimativas apontando cerca de 10 milhões de espécies em nosso planeta, é fácil compreender o porquê dessa área ser tão complexa e de difícil estudo em muitos casos. Para contribuir com o entendimento de processos naturais, cientistas tentam, muitas vezes, criar categorias que agrupam relações ecológicas similares sendo, esses, a base da visão que o público geral tem da ecologia. Temas como “predação”, “parasitismo”, “mutualismo” e “comensalismo” (que engloba o inquilinismo e a metabiose) são termos guarda-chuva, que agrupam os mais variados comportamentos.

Tradicionalmente, as relações ecológicas interespecíficas (entre duas ou mais espécies diferentes) podem ser divididas em dois tipos principais. As relações desarmônicas são as mais famosas, com pelo menos uma das espécies se prejudicando, como são os casos do amensalismo, predação (ou predatismo), herbivoria, competição ou parasitismo. Por outro lado, as relações harmônicas são aquelas em que nenhum organismo é prejudicado, a exemplo do mutualismo e de todos os tipos de cooperações, além do comensalismo e de suas diversas subdivisões.

Por definição, um organismo comensal é aquele que se beneficia em uma relação ecológica, mas que não gera nenhum lucro ou prejuízo para o outro indivíduo envolvido. Dessa forma, diversos comensais podem se beneficiar do mesmo indivíduo. Existem tantos tipos de comensalismo que os cientistas desenvolveram, inclusive, diversas subcategorias para agrupá-los. Entretanto, como veremos a seguir, a distinção entre elas nem sempre é fácil.

Rêmoras associadas a um tubarão
As rêmoras (peixes da família Echeneidae) são exemplos clássicos de comensalismo. Esses animais vivem associados a grandes animais marinhos e alimentam-se dos restos de suas refeições, sem oferecer nenhum prejuízo na relação. – Foto de Jakob Ziegler

Primeiramente, o inquilinismo é um tipo muito importante de comensalismo. Nele, um organismo utiliza o outro como moradia ou como suporte, também chamado de epifitismo no caso das plantas. Um bom exemplo são as orquídeas e bromélias que vivem no topo de grandes árvores. Elas são beneficiadas por terem um acesso maior à luz solar, enquanto a árvore não é prejudicada de forma alguma.

Bromélias epífitas em uma árvore em uma floresta tropical
O epifitismo é um tipo de inquilinismo no qual uma planta utiliza outra como suporte – Foto por Tim Laman

Diversos organismos evoluíram ao longo de milhões de anos para viver como inquilinos. Pressões seletivas do meio conferiram alguma vantagem de se viver em outro ser vivo, em uma relação cada vez mais dependente para uma das partes. Segundo alguns cientistas, o inquilinismo é, inclusive, a forma mais comum de comensalismo, tendo surgido de forma independente milhares de vezes na natureza.

Peixe-palhaço em anêmona
Os peixes-palhaço (Amphiprioninae) possuem uma relação de inquilinismo com as anêmonas – Imagem por Simon Thorrold

Em alguns casos, entretanto, o inquilinismo pode ser levado ao extremo. Por razões totalmente desconhecidas, algumas espécies podem se tornar tão eficientes em fornecer habitações para outras que ecossistemas inteiros são formados. Ocasionalmente, essa relação também é chamada de metabiose, uma das relações ecológicas mais complexas e interessantes de nosso planeta.

Metabiose  (meta, do grego metá, além, alterado, depois, atrás + biose, estado ou condição de um organismo vivo) é a relação ecológica, na qual a existência de um organismo cria as condições necessárias para a sobrevivência de outro. Diferentemente do inquilinismo, na metabiose o organismo neutro não precisa estar vivo para ser utilizado e nem sempre oferecerá moradia. De forma mais ampla, a metabiose pode também ser vista como a relação em que um organismo funciona como um ecossistema, mesmo após a sua morte.

Caranguejo-eremita utilizando concha de um molusco como moradia
Os caranguejos-eremita (Paguroidea) possuem uma relação de metabiose com caramujos, uma vez que dependem destes para viver. Quando um caramujo morre, deixa para trás sua concha, que será utilizada pelo caranguejo como casa – Foto por Pedro Henrique Tunes

Os recifes de corais podem ser considerados um ótimo exemplo de metabiose! Seus corpos, mesmo depois de morrer, criam ecossistemas férteis que permitem a fixação de algas e servem de abrigo para peixes (inquilinismo), são fonte de alimento para várias espécies (predatismo) e ainda vivem associados a organismos fotossintetizantes (simbiose). Várias relações ecológicas podem acontecer ao mesmo tempo, até mesmo com as mesmas espécies envolvidas e, por isso, separamos três exemplos para melhor explicar esses fenômenos tão complexos!

Recife de coral na Indonésia
Recifes de corais são formados ao longo de milhares de anos a medida que novos pólipos surgem em cima do corpo de corais mortos – Imagem por Chris Newbert

Baleias – Ecossistemas após a morte – Metabiose

Baleias são animais extremamente importantes na natureza. Além de serem necessários agentes nas teias tróficas, atuando como predadores de milhões de pequenos animais diariamente, funcionam como verdadeiros estoques de carbono, armazenando até 200 toneladas desse material em seu corpo. Entretanto, é após sua morte que esses animais desempenham seu papel mais significativo.

Baleia-jubarte saltando
Jubarte (Megaptera novaeangliae), uma das baleias mais famosas do planeta – Foto de Reinhard Dirscherl

Ao morrer em alto mar, toneladas de nutrientes presos em seu corpo irão afundar após alguns dias, levando muito alimento para áreas praticamente sem vida. A maior parte do leito do oceano é um deserto de areia, com baixíssima densidade animal. Uma carcaça de baleia, por outro lado, é um berço de vida!

Whale Fall
Polvos e peixes se alimentando da carcaça de uma baleia em um ecossistema que só existe por causa dela, sendo um exemplo de metabiose – EV Nautilus/YouTube

Apelidadas de “whale fall”, essas carcaças, inicialmente, serão uma fonte de alimento por anos para peixes-bruxa (Myxini) e para tubarões da família Somniosidae. Posteriormente, vermes Polychaeta do gênero Osedax (que só vivem em carcaças de baleias) irão colonizar o ambiente, onde irão dissolver os ossos com enzimas especializadas e possibilitar alimentação para bactérias quimiotróficas, que posteriormente irão alimentar os vermes. Nos meses e anos seguintes, restos de carne e um biofilme bacteriano servirão de alimento para milhares de crustáceos e moluscos por até um século.

Baleia em decomposição
Estágios de uma baleia em decomposição. Note os vermes Osedaxa (as manchas vermelhas nos ossos) na segunda parte da imagem – Arte por Cat Wilson

Sequoias – Florestas de vários andares – Metabiose e Inquilinismo

As sequoias (Sequoiadendron gigantea e Sequoia sempervirens) são as maiores árvores de nosso planeta. Com até 115 metros de altura e 18 metros de diâmetro, são maiores até mesmo que o Big Ben, o Cristo Redentor ou a Estátua da Liberdade. Endêmicas da Costa Oeste dos Estados Unidos, as florestas de sequoias possuem pouca vegetação rasteira, uma vez que árvores imensas cobrem grande parte da luz do sol. Por serem tão altas, o estudo de suas copas foi, por muito tempo, virtualmente impossível.

Sequoia gigante em meio a pinheiros
Sequoia em meio a outras espécies de pinheiros – Imagem por American Forests Magazine
Comparação entre o tamanho de sequoias (as duas árvores da direita) e outras árvores,  a Estátua da Liberdade, um elefante e um ser humano
Comparação entre o tamanho de sequoias (as duas árvores da direita) e outras árvores, a Estátua da Liberdade, um elefante e um ser humano – Por The Economist

Entretanto, a partir de 1987, um homem (que viria a se tornar um cientista renomado) mudou completamente a visão que o mundo tinha desses organismos. Inicialmente escalando sem nem mesmo o uso de cordas, Stephen Sillet começou a notar um estranho padrão nessas árvores, nas quais os galhos iam engrossando à medida que fossem mais altos. Os galhos mais finos, mais próximos do solo, abrigavam uma enorme variedade de líquens e pequenas plantas epífitas (inquilinismo) que já surpreenderam o pesquisador.

Pesquisadores escalando sequoia - Michael Nichols/ Nat Geo
Pesquisadores escalando sequoias – Michael Nichols/ Nat Geo

Em cada expedição, entretanto, galhos mais altos eram alcançados e, com eles, novas descobertas eram feitas. Galhos grossos suportavam camadas de vários centímetros de folhas, pinhas, terra e galhos finos, trazidos pelo vento, que ao longo de centenas de anos formavam grandes camadas de solo. O mais surpreendente, entretanto, era a biodiversidade do local. Arbustos de bagas (Gaylussacia), cogumelos, samambaias e plantas epífitas cresciam em meio a enormes árvores como o abeto-de-Douglas (Pseudotsuga menziesii), Tsugas (Tsuga spp.) e carvalhos-da-califórnia (Notholithocarpus densiflorus), cujas raízes cresciam em meio ao solo rico. Rododendros (Rhododendron sp.), groselhas (Ribes sp.) e sabugueiros (Sambucus sp.) também foram posteriormente encontrados.

Algumas epífitas na sequoia. (a) A seta branca indica uma Tsuga heterophylla crescendo 58 metros do chão. 
(b) Picea sitchensis crescendo a 53 m do chão above ground. (c) Tronco quebrado de  Sequoia  abriga uma sequoia epífita de 7 metros de altura e 4 outras árvores (Pseudotsuga menziesii, V. ovatum, V. parvifolium, Gaultheria shallon) a 77 m do chão. (d) Comparação entre folhas de sequoia epífita (direita) e da inquilina (esquerda) .
(e) V. ovatum inserida em sequoia morta (metabiose)
 Algumas epífitas na sequoia. (a) A seta branca indica uma Tsuga heterophylla crescendo a 58 metros do chão. (b) Picea sitchensis crescendo a 53 m do chão above ground. (c) Tronco quebrado de  Sequoia  abriga uma sequoia epífita de 7 metros de altura e 4 outras árvores (Pseudotsuga menziesiiV. ovatumV. parvifoliumGaultheria shallon) a 77 m do chão. (d) Comparação entre folhas de sequoia epífita (direita) e da hospedeira (esquerda) . (e) V. ovatum inserida em sequoia morta (metabiose) – Stephen C. Sillett et. al.

A vida animal não se mostrou menos exuberante nessas florestas aéreas, com uma enorme variedade de formigas, abelhas, ácaros de vida livre, besouros, minhocas e, até mesmo, crustáceos aquáticos conhecidos como copépodes. A diversidade de aves era, obviamente, a mais exuberante, com dezenas de espécies de pássaros, corujas, águias e até aves marinhas. Esquilos e ratos foram encontrados na maior parte dos exemplares estudados e, surpreendentemente, até mesmo salamandras (Aneides vagrans) são encontradas nas partes mais altas das árvores, onde também se reproduzem e depositam seus ovos. (Essas relações pode ser vistas como inquilinismo e metabiose).

Pesquisador Jim Spickler com uma salamandra (Aneides vagrans) no topo de uma Sequoia sempervirens. -  Parque Estadual Prarie Creek Redwood, California. Nov 2002, por Tim Laman
Pesquisador Jim Spickler com uma salamandra (Aneides vagrans) no topo de uma Sequoia sempervirens. – Parque Estadual Prarie Creek Redwood, California. Nov 2002, por Tim Laman

Bicho-preguiça – Ecossistema ambulante – Inquilinismo, Forese e Metabiose

Imagine a capacidade de uma sequoia em abrigar vidas. Agora, a reduza drasticamente e coloque-a em movimento (mas muito, muito lentamente). Esse é mais ou menos um dos papeis ecológicos de uma preguiça! Brincadeiras à parte, os bichos-preguiça (gêneros Bradypus e Choloepus) são verdadeiros ecossistemas, e isso não é um exagero! Ao longo de milhões de anos de seleção, esses animais desenvolveram pelos com fendas microscópicas, que servem para o crescimento de fungos (mais de 84 espécies) e algas.

Preguiça-de-três-dedos (Bradypus tridactylus)
Preguiça-de-três-dedos (Bradypus tridactylus) – Por Zig Koch
Choloepus hoffmanni
Preguiça-de-dois-dedos coberta por algas (Choloepus hoffmanni) – Por Geoff Gallice

Teoriza-se que preguiças que possuíam fendas em seu pelo desenvolviam uma maior comunidade de algas e fungos do que as que tinham pelo liso. Esses microrganismos tornariam o pelo desses animais esverdeado, além de fornecer uma fonte quase inesgotável de um alimento rico em gorduras, que suplementaria sua dieta. Dessa forma, as preguiças com essa parceria simbiótica tinham uma vantagem evolutiva e geraram mais descendentes. E hoje, todas as preguiças possuem jardins em seu pelo.

Fendas microscópicas no pelo de preguiças  Wujek & Cocuzza (1986)
Fendas microscópicas no pelo de preguiças criam microambientes propícios para o crescimento de algas – Wujek & Cocuzza (1986)
Choloepus coberta de algas
Preguiça Choloepus coberta de algas – Por Chirriposa Retreats
preguica verde 2
Preguiça Bradypus com algas – Por Justin Lindsay

Acredita-se que, em algum momento da história evolutiva desses animais, artrópodes passaram a pegar carona em seus corpos para serem transportados para longe (uma outra relação ecológica conhecida como forese). Ao longo de milhões de anos, espécies passaram a viver permanentemente no pelo da preguiça, onde podiam se alimentar de fungos e algas sem se preocupar com predadores. Em algum momento, predadores também colonizaram o pelo do animal, que se tornou um microbioma completo, com organismos de diversos níveis tróficos.

A diversidade de artrópodes associados a preguiças é surpreendente. Preguiças descem ao solo uma única vez por semana para defecar e é nesse momento que são colonizadas por insetos cropófagos (que se alimentam de fezes). Ao permanecerem no corpo da preguiça, podem se reproduzir facilmente e, na semana seguinte, o animal descerá novamente para defecar, momento no qual esses insetos irão depositar seus ovos em suas fezes. Enormes comunidades de besouros da família Scarabeidae vivem no corpo do animal, com indivíduos possuindo até 980 besouros Trichilium adisi em sua pelagem. O gênero Uroxys também desempenha um importante papel nessas comunidades.

Em contrapartida, as mariposas Pyralidae (sobretudo da subfamília Chrysauginae) são, sem dúvida, o grupo mais abundante. Ao menos seis espécies de mariposas são encontradas exclusivamente no pelo de preguiças, onde irão viver e se reproduzir. Quando a preguiça vai defecar, as mariposas depositarão seus ovos em suas fezes, onde as lagartas emergirão e passarão a maior parte de sua vida, alimentando-se do excremento. Quando realizarem sua metamorfose, irão voar até uma preguiça diferente da que seus pais viviam.

Mariposas endêmicas de pelos de preguiças
Mariposas endêmicas de pelos de preguiças – Por Suzi Eszterhas

Além desses insetos, uma enorme comunidade de moscas parasitas, pseudoescorpiões, ácaros e carrapatos também vivem no animal, onde se alimentam de seu sangue ou de insetos. Muitos ácaros vivem, também, associados ao ânus do animal, onde irão comer restos de material fecal.

Conclusão

A metabiose e o inquilinismo nos mostram a interdependência de diferentes espécies na natureza. A extinção de uma preguiça, por exemplo, colocaria em risco a existência de seis espécies de mariposas, além de ácaros, pseudoescorpiões e besouros. Relações ecológicas são extremamente importantes para determinar a necessidade da criação de planos de manejo para auxiliar na preservação de um organismo.

O conceito de espécie-chave, por exemplo, aponta que a retirada de uma espécie de um bioma pode comprometer completamente um ecossistema. Por outro lado, a extinção de uma espécie hospedeira de inquilinos de um ambiente pode, em menor escala, ter o mesmo efeito. Alguns seres vivos são, de fato, ecossistemas inteiros.

Referências

Artigos científicos

Aboveground biomass dynamics and growth efficiency of Sequoia sempervirens forests, por Stephen C. Silletta et. al.

A syndrome of mutualism reinforces the lifestyle of a sloth, por Jonathan N. Pauli

Cophylogenetics and biogeography reveal a coevolved relationship between sloths and their symbiont algae, por Emily D. Fountain et al. 

Faunal activity rhythms influencing early community succession of an implanted whale carcass offshore Sagami Bay, Japan, por Aguzzi et. al.

Molecular evidence for a diverse green algal community growing in the hair of sloths and a specific association with Trichophilus welckeri (Chlorophyta, Ulvophyceae), por Milla Suutari et. al.

Morphology of hair of two- and three-toed sloths (Edentata:  Bradypodidae), por Daniel E. Wujek & Joan M. Cocuzza.

Sloth biology: an update on their physiological ecology, behavior and role as vectors of arthropods and arboviruses, por Gilmore et. al.

Posts de blogs

Sloths wearing of the green

Outros links

Arthropods associated with sloths, Wikipedia

Metabiose, Wikipedia

Vídeos

O que está escondido nas árvores mais altas do mundo? – Wendell Oshiro


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