Metamorfose
Em biologia, metamorfose é um processo de desenvolvimento pós embrionário (após o nascimento ou eclosão do ovo) que ocorre em diversos grupos de metazoários (animais). Geralmente envolve uma transformação rápida e conspícua a partir de uma larva para um estágio larval subsequente ou para um indivíduo adulto - que pode ser jovem ou sexualmente maduro. Esta transformação é geralmente induzida por sinais ambientais como por exemplo luz ou temperatura e mediada por hormônios característicos. A transformação de uma larva para um adulto engloba mudanças de hábitat, alimentação e comportamentais. Animais que apresentam este padrão de ciclo de vida possuem desenvolvimento indireto, diferente de mamíferos (gatos, cachorros, humanos), por exemplo, que apresentam desenvolvimento direto.
Etimologia
[editar | editar código-fonte]A palavra metamorfose vem do grego μεταμόρφωσις (metamórṗhosis, "transformação"), formada pelos radicais μετα- (prefixo meta-), "além" + μορφή (sufixo -morfo), "forma".
Animais que apresentam metamorfose
[editar | editar código-fonte]Diversos grupos animais apresentam desenvolvimento indireto com estágios larvais. Entre eles estão os Poríferos (esponjas), Cnidários (corais, águas-vivas), Platyhelminthes (vermes achatados parasitas), Moluscos (caracóis, lesmas), Anelídeos (poliquetas), Artrópodes (insetos, crustáceos), Equinodermos (ouriços-do-mar) e Cordados (hemicordados, anfioxos, ascídias e vertebrados).
Dois grupos de animais que foram amplamente estudados e seu processo de metamorfose foi elucidado são os insetos e anfíbios (sapos e salamandras)
Metamorfose em insetos
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Todos os insetos podem ser classificados de acordo com 3 categorias:
- Ametábolos: Insetos que não apresentam larva portanto possuem desenvolvimento direto, onde uma ninfa eclode do ovo com todas as estruturas do indivíduo adulto e apenas cresce em tamanho (a = negação; metábolo = mudança)
- Hemimetábolos: Insetos que apresentam um tipo de metamorfose gradual onde as asas e gônadas vão se desenvolvendo ao longo das sucessivas mudas at� atingir um est�gio adulto sexualmente maduro (hemi = metade)
- Holomet�bolos: Insetos que apresentam metamorfose propriamente dita, ou seja, est�gios larvais e ap�s o �ltimo, se transformam rapidamente em um indiv�duo adulto sexualmente maduro com asas, g�nadas e outras estruturas caracter�sticas de um indiv�duo adulto sexualmente maduro (holos = total)
O crescimento dos insetos � bastante diferenciado em rela��o � maioria dos animais. Insetos n�o apresentam crescimento cont�nuo, uma vez que s�o recobertos por um exoesqueleto r�gido de quitina. O crescimento deles ocorre de forma modular, atrav�s de sucessivos est�gios de muda (ou ecdise), quando ocorre a troca do exoesqueleto quitinoso. Os est�gios larvais dos insetos holomet�bolos portanto, ocorrem entre as mudas, e estes est�gios entre mudas s�o denominados instares larvais. Ap�s o �ltimo instar larval ocorre o encasulamento numa pupa. Este � um est�gio dormente no qual ocorre a degrada��o de estruturas larvais e o desenvolvimento acelerado de estruturas caracter�sticas de um indiv�duo adulto sexualmente maduro. Estas estruturas s�o formadas a partir dos discos imaginais e histoblastos (c�lulas ainda n�o diferenciadas) presentes na larva. Ao fim deste desenvolvimento acelerado, o inseto adulto emerge do casulo, completando o processo de metamorfose.
Conforme figura abaixo e acima, um exemplo de metamorfose osmatica ou asm�tica acontece uma rea��o microbi�tica, onde uma lib�lula inside sua energia atrav�s de uma energia radiante existente onde assim a vida se transforma naturalmente, alguns estudos dizem que fatores unicamente externo colaboram para que o viv�paro pai ou m�e gera um �nico filho ou dois a partir de um somente, atrav�s da luz ou de sua pr�pria e exclusivamente for�a magn�tica. Esta transforma��o tamb�m � conhecida como Metabulose, as c�lulas Isot�nicas assumem corpo, estado e rea��o metaqu�mica.
Regula��o dos processos de muda e metamorfose
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Os processos de muda e metamorfose em insetos s�o mediados por dois horm�nios principais: 20-hidroxiecdisona (20E; forma ativa da ecdisona) e o horm�nio juvenil. A 20E se liga a um receptor nuclear denominado EcR (Ecdisone Receptor) que forma um heterod�mero com a prote�na nuclear ultraspiracle (USP; ort�logo da prote�na nuclear RXR de anf�bios). Este heterod�mero atua como um fator de transcri��o, ativando genes relacionados com mudan�as celulares caracter�sticas da muda e metamorfose.
O horm�nio juvenil � produzido pelos corpora allata (gl�ndula) e � respons�vel por manter o organismo em seus est�gios larvais entre mudas. O horm�nio juvenil induz a produ��o de prote�nas caracter�sticas da larva e fatores de transcri��o que inibem genes necess�rios para o processo de metamorfose. Quando chega a hora de realizar a muda, sinais ambientais ativam c�lulas neurosecretoras que produzem neuro-horm�nio protor�cico ou PTTH (prothoracicotropic hormone). Este horm�nio, por sua vez, quando liberado na hemolinfa estimula a produ��o de ecdisona pela gl�ndula protor�cica. A ecdisona � então transformada em 20E. Quando a concentração desta supera a concentração de hormônio juvenil, ocorre o processo de muda.
No último instar larval, um pico de 20E em conjunto com uma queda do hormônio juvenil estimula o processo de empupamento. A queda do hormônio juvenil possibilita expressão dos fatores de transcrição Broad Complex (BR-C) que estão intimamente relacionados com as características e proteínas necessárias para o estágio pupal, assim como para a inibição de genes característicos do adulto. Enquanto ocorre a morfogênese dos discos imaginais e histoblastos (que darão origem aos tecidos adultos dentro da pupa), o hormônio juvenil presente na hemolinfa é degradado até seu esgotamento e os níveis de BR-C caem gradualmente. A ausência de hormônio juvenil e queda dos níveis de BR-C, em conjunto com a presença de 20E sinaliza ao indivíduo adulto a emergir da pupa.
Alguns exemplos de insetos que sofrem metamorfose
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Inseto |
Ovo | Larva | Pupa | Adulto | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mosca Varejeira | 1 dia | 8 dias | 9 dias | 35 dias | ||||||||||||||||
| Joaninha | 4 dias | 18 dias | 15 dias | 9 meses | ||||||||||||||||
| Borboleta | 14 dias | 1 mês | 14 dias | 2 meses | ||||||||||||||||
| Cigarra | 1 mês | 1-17 anos | estado inexistente | 2 meses | ||||||||||||||||
| Efémera | 1 mês | 3 anos | 1 dia | |||||||||||||||||
| Barata | 1 mês | 3 meses | 9 meses | |||||||||||||||||
| Libélilia/Libélula | 90 dias | Instantânea | 30/45 dias | 2 semanas |
Metamorfose em anfíbios
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Uma das principais características dos anfíbios é a capacidade de realizar metamorfose, possibilitando a transição destes organismos de um meio aquático (hábitat de girinos) para um ambiente predominantemente terrestre (habitat de sapos ou salamandras).
As mudanças morfológicas mais evidentes na transformação do girino para o sapo são o desaparecimento da cauda e das brânquias e surgimento dos membros. Também ocorre a mudança da posição dos olhos, que são laterais nos girinos, permitindo a visão panorâmica necessária para fugir de predadores, e passam para a frente da cabeça nos sapos, que possibilitam a visão binocular, essencial para comportamentos predatórios.
O início da metamorfose neste grupo se dá pela produção de hormônio tiroxina (T4) pela glândula tireóide do girino. Este hormônio é transformado na forma ativa tri-iodotironina (T3) nos tecidos alvo. As células podem responder ao T3 de 4 formas: crescimento, morte, remodelamento e reespecificação, de acordo com o tipo e a concentração do receptor hormonal presente nas células.
Receptores de hormônio da tireóide e controle da metamorfose
[editar | editar código-fonte]De acordo com pesquisas realizadas em Xenopus laevis (organismo modelo), há dois tipos de receptores de hormônios da tireóide (TR; Thyroid Receptors): TRα e TRβ. O TRα está amplamente distribuído pelos tecidos mesmo antes da metamorfose. Já o TRβ é produto dos hormônios circulantes que ativam a metamorfose, e aumentam em concentração ao decorrer do processo.
Assim como na metamorfose dos insetos, em anfíbios, a ativação dos genes necessários para as transformações ocorre através de fatores de transcrição. O principal fator de transcrição é o dímero formado por duas proteínas nucleares: o TR (acoplado a T3 ou T4, a depender do tecido) e RXR (ortólogo à USP de insetos). Quando os hormônios não estão acoplados aos receptores, o dímero atua como um repressor dos genes essenciais para a metamorfose, mantendo o estágio de girino.
Bibliografia
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