PROTOZOOLOGIA: HISTÓRIA, CAMPO DE ESTUDO E PESQUISA - BIOLOGIA - 2025

A protozoología é um ramo da zoologia que estuda o protozoário, um grande e heterogêneo grupo de organismos unicelulares, móveis e heterotróficos. A etimologia do termo vem das palavras gregas proto (primeiro) e zoo (animal). Euglena, Paramecium e Amoeba são gêneros amplamente conhecidos de microrganismos estudados por protozoologia.

Definir a protozoologia é uma tarefa complexa, pois a definição do objeto de estudo desse ramo do conhecimento, ou seja, o protozoário, é polêmica desde suas origens.

Euglena gracilis. As Euglenophyceae são os únicos protozoários fotossintéticos. Fonte: Ellis O'Neill, via Wikimedia Commons

A história desta disciplina remonta à segunda metade do século XVII, quando o mundo microscópico começou a se tornar visível ao olho humano, graças à invenção dos primeiros instrumentos ópticos.

A protozoologia é considerada uma ciência integrativa, que aborda pesquisas básicas nas áreas de taxonomia, sistemática, evolução, fisiologia, ecologia, biologia molecular, biologia celular, entre outras.

Enquanto a controvérsia sobre a definição do grupo continua, pesquisas recentes continuam a abordar velhas questões que fornecem a base para a classificação. Assim, atualmente são abordados temas de grande relevância, como prospecção de petróleo ou biorremediação.

História

Primeiras observações e descrições

As primeiras observações e descrições de protozoários são atribuídas ao naturalista holandês A. van Leuwenhoek, que construiu microscópios simples para observar o mundo natural durante a segunda metade do século XVII.

Pintura de A. van Leeuwenhoek, 1686. Fonte: Ver página do autor, via Wikimedia Commons

A primeira descrição sistemática de organismos protozoários foi feita pelo cientista dinamarquês OF Müller, em 1786.

Em 1818, Georg Goldfuss propôs o termo protozoário para agrupar os organismos unicelulares considerados por ele primitivos.

Em 1841, os estudos de Dujardin sobre o sarcoda (mais tarde conhecido como protoplasma) permitiram a interpretação da estrutura celular, o que posteriormente facilitou o entendimento de que os protozoários são organismos unicelulares.

Entre 1880 e 1889 Otto Bütschli publicou três volumes sobre o Protozoário que lhe valeram a qualificação de arquiteto da protozoologia, ao dar estrutura à protozoologia moderna.

Protozoologia como disciplina

Em meados do século XIX, ocorreram acontecimentos importantes na história da protozoologia que deram reconhecimento e prestígio a este ramo da zoologia.

Em 1947, o primeiro jornal de protozoologia foi fundado em Jena, Alemanha; Archiv für Protistenkunde. Nesse mesmo ano, nasceu a Protozoology Society, na cidade de Chicago, nos Estados Unidos. Outro evento importante foi a realização do Primeiro Congresso Internacional de Protozoologia realizado em Praga, Tchecoslováquia, em 1961.

O aprimoramento dos microscópios, no início do século 20, aumentou o número de microrganismos conhecidos e permitiu ampliar o conhecimento sobre esse grupo de organismos.

A criação, diversificação e massificação do uso dos microscópios eletrônicos em meados do século XX, promoveram grandes avanços no estudo da taxonomia, sistemática, morfologia e fisiologia dos protozoários.

Protozoários nas primeiras classificações

As classificações de organismos feitas por antigos filósofos gregos não incluíam organismos microscópicos. As tecnologias e o avanço do conhecimento resultaram em propostas de classificação cada vez mais novas, seguindo a busca incessante por uma classificação natural.

Em 1860, Hogg propôs o Reino Protoctista para agrupar plantas e animais primitivos. Posteriormente, Haeckel (1866) propôs o Reino Protista para agrupar organismos unicelulares.

Em 1938, HF Copeland propôs o uso de quatro reinos: Monera, Protista, Plantae e Animalia. O Reino Monera agrupa as cianobactérias e bactérias que foram incluídas por Haeckel dentro do Protista. Esse reagrupamento foi baseado em seu caráter enucleado, descoberto por Chatton.

A partir da classificação de Coperland, RH Whittaker separou os cogumelos de Protista e criou o Reino Fungi, estabelecendo a classificação tradicional de cinco reinos.

Woese, em 1977, reconheceu apenas três linhagens evolutivas: Archaea, Bacteria e Eukarya. Posteriormente, Mayr em 1990 propôs os Domínios Prokaryota e Eukaryota.

Margulis e Schwartz, em 1998, reintroduziram o sistema de cinco reinos, com dois super-reinos.

Classificações no século 21

Durante o século XXI, novas propostas de classificação dos seres vivos surgiram na busca incessante por uma filogenia baseada nas relações evolutivas.

Os resultados de um projeto denominado Catálogo do Sistema de Vida (2015) apoiam a proposta de dois super-reinos: Prokariota e Eukaryota. No primeiro super-reino, eles incluem os reinos Archaea e Bacteria. Na segunda, eles incluem os reinos Protista, Chromista, Fungi, Plantae e Animalia.

Nessa classificação, os protozoários são os ancestrais comuns de todos os eucariotos, e não apenas dos animais, como foi proposto originalmente.

Campos de estudo

Protozoários como objeto de estudo

Protozoários são organismos eucarióticos. São formados por uma única célula com núcleo diferenciado que desempenha todas as funções de um organismo completo.

Seu tamanho médio pode variar de 2 ou 3 mícrons a 250 mícrons de comprimento. No entanto, Spirostomun, um protozoário ciliado, pode atingir 3 mm e Porospora gigantea, um esporozoário, pode medir 16 mm de comprimento.

Os protozoários são principalmente heterotróficos e podem ser fagotróficos, predadores ou detritívoros. Uma exceção importante são as Euglenophyceae, os únicos protozoários fotossintéticos que obtêm seus cloroplastos de algas verdes capturadas e excluídas.

Sua reprodução é principalmente assexuada por meio de fissão binária ou fissão múltipla. No entanto, uma minoria possui reprodução sexual por singamia ou autogamia (fusão de gametas haplóides), ou por troca de material genético (conjugação).

Eles são organismos móveis, que possuem órgãos de locomoção, como flagelos, cílios ou pseudópodes. Eles também podem se mover através de movimentos ameboidais, típicos da célula, alcançados pela contração e relaxamento da mesma.

Eles estão distribuídos em todos os ambientes úmidos da Terra. Por exemplo, podemos encontrá-los entre os grãos de areia da praia, nos rios, mares, esgotos, nascentes, no lixo das florestas, nos intestinos de invertebrados e vertebrados ou no sangue de seres humanos.

Eles são capazes de sobreviver à falta de umidade; eles têm estruturas de resistência que permitem que se enraízem até que voltem a entrar em contato com o meio aquoso.

Eles podem ter vida livre ou manter relações simbióticas com outras espécies, como comensalismo, mutualismo ou parasitismo. Parasitas são agentes causadores de doenças em plantas, animais e humanos.

Sistemas de modelo

Os protozoários são ideais como modelos de estudo que permitem abordar várias questões da biologia. Algumas características que os tornam úteis são: tempos de geração curtos, grande diversidade de propriedades fundamentais e ciclos de vida, distribuição geográfica generalizada e genética administrável.

Estudos básicos

A protozoologia abrange o estudo da história natural dos protozoários. Isso inclui conhecimento sobre a estrutura, taxonomia, comportamento, ciclos de vida e fisiologia desses organismos.

Estudos ecológicos básicos de protozoários cobrem a dinâmica dentro de indivíduos da mesma espécie e entre indivíduos de espécies diferentes. Este último tem especial relevância devido à existência de protozoários parasitas.

Estudos aplicados

A protozoologia aborda importantes áreas de pesquisa aplicada em campos tão diversos como medicina, medicina veterinária, petroquímica, biotecnologia e muitos outros de interesse para a humanidade.

A protozoologia estuda os protozoários como agentes causadores de doenças em humanos, animais e plantas. Assim, ele se sobrepõe à protozoologia básica no estudo da história natural de protozoários parasitas.

Estuda as próprias doenças através do conhecimento dos mecanismos de colonização de parasitas em hospedeiros saudáveis, dos processos infecciosos, do diagnóstico, tratamento e prevenção dessas doenças.

No campo da petroquímica, o estudo de protozoários é útil na exploração de petróleo. Identificar a presença de algumas espécies pode lançar luz sobre a presença de óleo naquela camada de exploração.

Da mesma forma, a composição dos protozoários pode ser um indicador do estado de recuperação de um ecossistema após eventos de derramamento de óleo.

Por outro lado, o manejo de populações de protozoários pode auxiliar na biorremediação de corpos d'água e solos contaminados. A capacidade dos protozoários de ingerir partículas sólidas acelera a degradação de resíduos tóxicos e agentes perigosos.

Exemplos de pesquisas recentes

Diversidade de protozoários em florestas tropicais

É amplamente conhecido que as florestas tropicais possuem uma grande diversidade de espécies vegetais e animais.

Durante 2017, Mahé e colaboradores publicaram os resultados de um projeto de pesquisa que teve como objetivo conhecer a grande diversidade de microrganismos florestais que vivem em escala microbiana.

O projeto foi desenvolvido em florestas da Costa Rica, Panamá e Equador, onde coletaram amostras de flores e cipós caídos no chão. Os resultados mostraram que os protozoários são muito mais diversos que os microrganismos florestais.

Vírus protozoários parasitas em humanos

A interação entre parasitas e seus hospedeiros tem recebido muita atenção na protozoologia médica. No entanto, existem novas interações descobertas que complicam o sistema de estudo e exigem ainda mais pesquisas.

Recentemente Grybchuk e colaboradores (2017) publicaram um trabalho que identifica vários vírus da família Totiviridae implicados no aumento da patogenicidade de protozoários do grupo dos tripanossomos, ligados ao parasita humano Leishmania.

Os resultados mostram vários vírus não identificados anteriormente. Eles também apresentam informações importantes sobre a origem, diversidade e distribuição de vírus em um grupo de protistas.

Referências

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin e seu «histoire naturelle des zoophytes. Infusoires », 1841. Rev. Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2-3): 221-232,1941.
2. Beltrán, E. 1979. Notas da história protozoológica V. O renascimento da protozoologia sete lustros férteis: 1941-1976. Mex. Hist. Ciência. e Tec., No. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). O Protozoário e a Célula: Uma Breve Visão Geral do Século XX. Journal of the History of Biology Vol. 22, No. 2 pp. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Descoberta viral e diversidade em protozoários tripanossomatídeos com foco em parentes do parasita humano Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. e Lazcano, A. O método natural de classificação e as características de comparação universal. In: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. e Iturbe U., (editores). Sistemática, a base de conhecimento da biodiversidade. Universidade Autônoma do Estado de Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, México.
6. Leadbeater, BSC e McCready, SMM Os fagellates: perspectivas históricas. editado por Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flagelados: Unidade, Diversidade e Evolução.
7. Mahé, F. et al. (2017). Parasitas dominam comunidades hiperdiversas de protistas do solo nas florestas tropicais neotropicais. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares e J. Arece. (2010). Evolução dos Protozoários. Rev. Salud Anim. Vol. 32 No. 2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Observações introdutórias: Protozoologia (Protistologia) na Aurora do Século XXI. The Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).