RADIOLARIA: CARACTERÍSTICAS, MORFOLOGIA, REPRODUÇÃO, NUTRIÇÃO - BIOLOGIA - 2024

Os Radiolários são um conjunto de protozoários de vida marinha formados por uma única célula (organismo unicelular), que apresentam uma variedade de formas, e um endoesqueleto de grande complexidade de origem siliciosa.

As diversas espécies de Radiolaria fazem parte do zooplâncton marinho e devem seu nome à presença de extensões radiais em sua estrutura. Esses organismos marinhos vivem flutuando no oceano, mas quando seus esqueletos morrem, eles se fixam no fundo do mar, sendo preservados como fósseis.

Foto de um radiolarian. Por Hannes Grobe / AWI, do Wikimedia Commons

Esta última característica tornou a presença desses fósseis úteis para estudos paleontológicos. Na verdade, sabe-se mais sobre esqueletos fossilizados do que sobre organismos vivos. Isso se deve à dificuldade de os pesquisadores reproduzirem e manterem toda a cadeia alimentar dos radiolários in vitro.

O ciclo de vida dos radiolários é complexo, pois são predadores vorazes de grandes presas, ou seja, precisam se alimentar de outros microrganismos do mesmo tamanho ou maior que o seu todos os dias ou a cada dois dias. Em outras palavras, seria necessário manter os Radiolaria, suas presas e o plâncton que as comem.

Acredita-se que os radiolários tenham meia-vida de duas a 4 semanas, mas isso não foi provado. Acredita-se também que o tempo de vida pode variar dependendo da espécie, assim como outros fatores como disponibilidade de alimentos, temperatura e salinidade podem influenciar.

Caracteristicas

Os primeiros registros fósseis de radiolários datam da Era Pré-cambriana, ou seja, há 600 milhões de anos. Naquela época os Radiolários da ordem Spumellaria prevaleciam e a ordem Nesselaria surgia no Carbonífero.

Posteriormente, os radiolários durante o final do Paleozóico apresentaram uma diminuição progressiva até chegar ao final do Jurássico, onde sofreram uma diversificação acelerada. Isso coincide com o aumento de dinoflagelados, microorganismos importantes como fonte de alimento para Radiolaria.

No Cretáceo, os esqueletos dos radiolários tornaram-se menos robustos, ou seja, com estruturas muito mais finas, devido à competição na captura de sílica do ambiente com o aparecimento de diatomáceas.

Taxonomia

Os radiolários pertencem ao domínio Eucariótico e ao Reino Protista e, de acordo com o modo de locomoção, pertencem ao grupo dos Rizópodes ou Sarcodinos caracterizados por se moverem por pseudópodes.

Da mesma forma, eles pertencem à classe Actinopoda, que significa pés radiais. A partir daí, o resto da classificação de subclasses, superordens, ordens, famílias, gêneros e espécies difere enormemente entre os diferentes autores.

No entanto, os 4 grupos principais inicialmente conhecidos foram: Spumellaria, Nassellaria, Phaeodaria e Acantharia. Posteriormente, 5 ordens foram descritas: Spumellaria, Acantharia, Taxopodida, Nassellaria e Collodaria. Mas essa classificação está em constante evolução.

Ordem

A maioria dos Radiolaria é composta de um esqueleto de sílica muito compacto, como a ordem Spumellaria, que se caracteriza por ter conchas esféricas concêntricas, elipsóides ou discoidais que fossilizam com a morte.

Ordem

Já a ordem Nasselaria se caracteriza por adotar formas alongadas ou cônicas devido ao arranjo de várias câmaras ou segmentos ao longo de seu eixo, sendo também capaz de formar fósseis.

Acantharia

No entanto, existem algumas exceções. Por exemplo, Acantharia foi classificado como uma subclasse diferente de Radiolaria, porque possui um esqueleto de sulfato de estrôncio (SrSO4), uma substância solúvel em água, portanto suas espécies não fossilizam.

Superorder

Da mesma forma, a superordem Phaeodaria, embora seu esqueleto seja feito de sílica, sua estrutura é oca e preenchida com matéria orgânica, que também se dissolve na água do mar ao morrer. Isso significa que eles também não fossilizam.

Já os colodários incluem espécies com estilos de vida coloniais e sem silicificação (ou seja, estão nus).

Classificação Taxonômica de Radiolários

Morfologia

Para um organismo unicelular, Radiolaria tem uma estrutura bastante complexa e sofisticada. As suas formas diversas e a natureza excepcional dos seus designs fazem com que pareçam pequenas obras de arte, o que inspirou muitos artistas.

O corpo de um Radiolaria é dividido em duas partes por uma parede central capsular. A parte mais interna é chamada de cápsula central e a mais externa é chamada de cápsula externa.

Cápsula

É composto pelo endoplasma, também denominado citoplasma intracapsular, e pelo núcleo.

No endoplasma existem algumas organelas como mitocôndrias, aparelho de Golgi, vacúolos, lipídios e reservas alimentares.

Ou seja, é nesta parte que são realizadas certas funções vitais do seu ciclo de vida, como respiração, reprodução e síntese bioquímica.

Cápsula

Ele contém o ectoplasma, também denominado citoplasma extracapsular ou calima. Tem a aparência de uma bolha espumosa envolvente com muitos alvéolos ou poros e uma coroa de espículas que podem ter arranjos diferentes dependendo da espécie.

Algumas mitocôndrias, vacúolos digestivos e algas simbióticas são encontrados nessa parte do corpo. Ou seja, as funções de digestão e remoção de resíduos são realizadas aqui.

As espículas ou pseudópodes são de dois tipos:

Os longos e rígidos são chamados de axópodes. Estes partem do axoplasto localizado no endoplasma, que atravessa a parede capsular central através de seus poros.

Esses axópodes são ocos, que se assemelham a um microtúbulo que conecta o endoplasma ao ectoplasma. Externamente com revestimento de estrutura mineral.

Por outro lado, existem os pseudópodes mais finos e flexíveis chamados filópodes, que são encontrados na parte mais externa da célula e são feitos de material proteico orgânico.

Esqueleto

O esqueleto de Radiolaria é do tipo endoesqueleto, ou seja, nenhuma parte do esqueleto está em contato com o exterior. Isso significa que todo o esqueleto está coberto.

Sua estrutura é orgânica e se mineraliza pela absorção da sílica dissolvida no meio ambiente. Enquanto o Radiolaria está vivo, as estruturas siliciosas do esqueleto são transparentes, mas uma vez que morre tornam-se opacas (fósseis).

Estruturas envolvidas na flotação e movimento de Radiolaria

A forma radial de sua estrutura é a primeira característica que favorece a flotação do microrganismo. Os radiolários também têm vacúolos intracapsulares cheios de lipídios (gorduras) e compostos de carbono que os ajudam a flutuar.

Os radiolários tiram vantagem das correntes oceânicas para se moverem horizontalmente, mas para se moverem verticalmente eles se contraem e expandem seus alvéolos.

Os alvéolos de flotação são estruturas que desaparecem quando a célula é agitada e reaparecem quando o microrganismo atinge certa profundidade.

Finalmente, existem os pseudópodes, que em nível de laboratório podiam ser observados agarrando-se a objetos e fazendo a célula se mover em uma superfície, embora isso nunca tenha sido visto diretamente na natureza.

Reprodução

Não se sabe muito sobre esse aspecto, mas os cientistas acreditam que eles podem ter reprodução sexuada e fissão múltipla.

No entanto, só foi possível verificar a reprodução por fissão binária ou bipartição (tipo de reprodução assexuada).

O processo de bipartição consiste na divisão da célula em duas células filhas. A divisão começa do núcleo ao ectoplasma. Uma das células retém o esqueleto enquanto a outra deve formar o seu próprio.

A fissão múltipla proposta consiste em uma fissão diplóide do núcleo, que gera células-filhas com o número completo de cromossomos. Em seguida, a célula se divide e distribui suas estruturas para sua prole.

Por sua vez, a reprodução sexuada poderia ocorrer por meio do processo de gametogênese, em que enxames de gametas se formam com apenas um conjunto de cromossomos na cápsula central.

Mais tarde, a célula incha e se quebra para liberar os gametas biflagelados; mais tarde, os gametas se recombinariam para formar uma célula adulta completa.

Até o momento foi possível verificar a existência de gametas biflagelados, mas sua recombinação não foi observada.

Nutrição

Os radiolários têm apetite voraz e suas principais presas são representadas por: silicoflagelados, ciliados, tintinídeos, diatomáceas, larvas de crustáceos copépodes e bactérias.

Eles também têm várias maneiras de se alimentar e caçar.

Solo de caça

Um dos sistemas de caça que os Ridiolarios utilizam é ​​do tipo passivo, ou seja, eles não perseguem suas presas, mas permanecem flutuando esperando que algum outro microrganismo as encontre.

Por ter a presa perto de seus axópodes, eles liberam uma substância narcótica que paralisa a presa e a deixa presa. Posteriormente, os filópodes o envolvem e lentamente o deslizam até atingir a membrana celular, formando o vacúolo digestivo.

É assim que a digestão começa e termina quando o Radiolaria absorve completamente sua vítima. Durante o processo de caça e engolfamento da presa, o Radiolario se deforma completamente.

Colônias

Outra maneira de caçar presas é através da formação de colônias.

As colônias são constituídas por centenas de células interconectadas por filamentos citoplasmáticos envoltos em uma camada gelatinosa e podem adquirir múltiplas formas.

Enquanto um Radiolario isolado oscila entre 20 a 300 mícrons, as colônias medem centímetros e excepcionalmente podem atingir vários metros.

Uso de algas simbióticas

Alguns Radiolaria têm outra maneira de se alimentar quando a comida é escassa. Este sistema alternativo de nutrição consiste no uso de zooxantelas (algas que podem habitar o interior da Radiolaria) criando um estado de simbiose.

Desta forma, o Radiolario é capaz de assimilar CO ₂ usando a energia da luz para produzir matéria orgânica que serve de alimento.

Sob este sistema de alimentação (através da fotossíntese), os Radiolaria se movem para a superfície onde permanecem durante o dia, e posteriormente desce para o fundo do oceano, onde permanecem durante toda a noite.

Por sua vez, as algas também se movem dentro dos Radiolaria, durante o dia elas se distribuem na periferia da célula e à noite se posicionam em direção à parede capsular.

Alguns Radiolários podem ter até vários milhares de zooxantelas ao mesmo tempo, e a relação simbiótica é encerrada antes da reprodução dos Radiolários ou de sua morte, por digestão ou expulsão das algas.

Utilitário

Os radiolários têm servido como ferramenta bioestratigráfica e paleoambiental.

Em outras palavras, eles ajudaram a ordenar as rochas de acordo com seu conteúdo fóssil, na definição de biozonas e na elaboração de mapas de paleotemperatura na superfície do mar.

Também na reconstrução de modelos de paleocirculação marinha e na estimativa de paleodeptos.

Referências

1. Ishitani Y, Ujiié Y, de Vargas C, Not F, Takahashi K. Relações filogenéticas e padrões evolutivos da ordem Collodaria (Radiolaria). PLoS One. 2012; 7 (5): e35775.
2. Biard T, Bigeard E, Audic S, Poulain J, Gutierrez-Rodriguez A, Pesant S, Stemmann L, Not F. Biogeografia e diversidade de Collodaria (Radiolaria) no oceano global. ISME J. Jun 2017; 11 (6): 1331-1344.
3. Krabberød AK, Bråte J, Dolven JK, et al. Radiolaria dividida em Polycystina e Spasmaria na filogenia combinada de rDNA 18S e 28S. PLoS One. 2011; 6 (8): e23526
4. Biard T, Pillet L, Decelle J, Poirier C, Suzuki N, não F. Rumo a uma classificação morfo-molecular integrativa do Collodaria (Polycystinea, Radiolaria). Protist. Julho de 2015; 166 (3): 374-88.
5. Mallo-Zurdo M. Sistemas de Radiolarium, geometrias e arquiteturas derivadas. Tese de Doutorado da Universidade Politécnica de Madrid, Escola Técnica Superior de Arquitetura. 2015 pp 1-360.
6. Zapata J, Olivares J. Radiolarios (Protozoa, Actinopoda) Sedimentado no Porto de Caldera (27º04` S; 70º51`W), Chile. Gayana. 2015; 69 (1): 78-93.