Um novo estudo da Universidade de Tohoku, no Japão, descobriu que Parapriacanthus ransonneti, uma pequena espécie de peixe dourado que vive no Oceano Pacífico, obtém a sua própria capacidade bioluminescente ao “roubar” moléculas luminescentes das suas presas. É considerado o único exemplo conhecido de animal que “importa” proteínas luminescentes desta forma.
Os investigadores descobriram, através da sequenciação de todo o genoma de alta precisão, que este pequeno peixe, com cerca de 7 centímetros de comprimento, não possui o gene da principal enzima responsável pela bioluminescência, a luciferase, e não há provas de aquisição do gene de outras espécies através de “transferência horizontal de genes”. Normalmente, a bioluminescência exige que o próprio organismo transporte e expresse os genes relevantes, mas a dourada não tem um modelo genético para sintetizar esta enzima emissora de luz.
Pelo contrário, a equipe confirmou que este peixe obtém diretamente a proteína luciferase que foi sintetizada no corpo do oponente ao se alimentar de uma espécie de presa chamada "vaga-lume do mar" (plâncton luminoso pertencente aos crustáceos e ostracodes), e "transporta-a" para seu próprio órgão emissor de luz para uso. Os pesquisadores escreveram no artigo que esta abordagem significa que a dourada não pode produzir luciferase por si só, mas obtém luz "acumulando e utilizando a proteína luciferase da presa", um fenômeno conhecido como "cleptoproteinismo".
Este mecanismo é semelhante a uma espécie de “roubo” em nível molecular. Quando a dourada ataca ostracodes luminosos, ela não obtém o DNA ou os genes do oponente, mas agarra diretamente as proteínas funcionais que foram produzidas pelo oponente e as redistribui em seus próprios tecidos. Este padrão é extremamente raro na natureza e é o único caso de vertebrado que foi claramente relatado como ganhando função "roubando proteínas de presas".
A investigação aponta que esta estratégia tem vantagens óbvias na economia energética. A manutenção de um conjunto de genes e vias metabólicas que podem produzir independentemente enzimas luminescentes e moléculas químicas relacionadas imporá uma carga energética considerável aos organismos. A dourada usa a “produção terceirizada” para deixar o caro processo de síntese bioquímica para suas presas, como os vaga-lumes do mar. Ele é responsável apenas por capturar e reciclar esses “recursos” moleculares prontos, economizando energia e ganhando a capacidade de emitir luz.
Ainda mais surpreendente é que esta bioluminescência não é usada para atrair parceiros ou capturar presas, mas para camuflagem e furtividade. A equipe de pesquisa explicou que em águas escuras e enluaradas, quando os predadores olham para um cardume de peixes de baixo, eles podem identificar o alvo através da silhueta dos peixes na água. Mas uma vez que o pargo usa as proteínas luminescentes "roubadas" em seu corpo para iluminar seu abdômen e outros órgãos emissores de luz, ele pode compensar sua própria sombra sob a luz de fundo do corpo d'água e integrar-se visualmente ao ambiente circundante. Essa estratégia é chamada de “camuflagem de contra-iluminação”.
Nas imagens capturadas, os pesquisadores mostraram a luz azul emitida pela superfície ventral do pargo dourado e apontaram que essas enzimas e moléculas químicas usadas para a bioluminescência não são biossintetizadas pelo próprio peixe, mas são obtidas da presa através da alimentação e armazenadas no corpo. Esta camuflagem luminosa estilo “manto da invisibilidade” é um dos métodos de ocultação mais sofisticados conhecidos na natureza, melhorando muito a capacidade dos peixes de evitar predadores no oceano.
No entanto, esta estratégia de "luminescência terceirizada" também tem um pré-requisito, ou seja, a dourada deve estar em um ambiente com presas "vaga-lumes" suficientes por um longo tempo, para que possa "reabastecer" continuamente o sistema interno de luminescência. A equipe de pesquisa apontou que cada vez que você come ostracodes luminescentes, isso equivale a “abastecer” a proteína luminescente do corpo. A intensidade luminosa não permanece constante, mas é constantemente atualizada à medida que a proteína é consumida e consumida novamente.
Os autores do artigo enfatizam que suas descobertas indicam que os organismos podem adquirir novas funções diretamente, “roubando” proteínas das presas durante a evolução, sem depender da transferência horizontal de genes. Actualmente, os mecanismos específicos de "sequestro" e transporte de proteínas não foram totalmente elucidados, mas os dados do genoma completo da dourada fornecem uma plataforma básica para futuras pesquisas sobre a evolução e o mecanismo molecular do sistema de "roubo de luminescência de proteínas".
Esta pesquisa foi publicada na Scientific Reports, e um comunicado de imprensa relacionado foi divulgado oficialmente pela Universidade de Tohoku, no Japão. Os cientistas acreditam que esta descoberta não só atualiza a compreensão tradicional das pessoas sobre a bioluminescência e a distribuição da função genética, mas também fornece uma perspectiva única para a compreensão de como os organismos sobrevivem e se adaptam em ambientes com energia limitada através de estratégias extremas de "conservação de recursos".