Pepinos-do-mar disparam uma substância estranha e pegajosa de suas nádegas para combater predadores

Contorcendo-se lentamente ao longo do fundo do oceano, os pepinos-do-mar parecem um alvo fácil para predadores famintos. Mas à menor provocação, esses animais tubulares robustos lançam um emaranhado de macarrão fino e pegajoso.

A ação serve a um propósito útil – os órgãos eviscerados de alguns pepinos-do-mar (como o pepino-do-mar preto, Holothuria leucospilota) podem enredar e neutralizar predadores.

De acordo com um novo estudo, as entranhas expelíveis – chamadas de órgãos cuvierianos – são compostas por proteínas semelhantes à seda da aranha.

Descrito pela primeira vez em 1831, o órgão Cuvier tem centenas de túbulos que pendem da base do órgão respiratório do pepino-do-mar chamado árvore respiratória (esses animais também respiram pelas nádegas). Suas extremidades flutuam livremente dentro do fluido da cavidade do corpo do pepino-do-mar.

“A resposta seletiva de estímulo do H. leucospilota pode ser ativado apenas quando um predador invasor exerce uma força física suficientemente grande diretamente no órgão Cuvier”, explicam os pesquisadores.

Eles traçaram o caminho molecular que desencadeia a implantação dramática do órgão e descobriram que tocar a pele do animal ou perfurá-lo com uma agulha ativava fracamente o órgão, onde a pressão direta não o fazia.

A análise genética revelou que as membranas dos túbulos são formadas por longas sequências repetidas de aminoácidos, semelhantes às encontradas em teias de aranha ou fios de bicho-da-seda. Essas proteínas dão ao órgão sua alta resistência à tração e, embora sua natureza repetitiva seja familiar, as próprias proteínas e seus arranjos são únicos.

Momentos depois de entrar no oceano, a confusão de túbulos se expande dramaticamente até 20 vezes seu comprimento original, graças ao bombeamento de água dentro deles da árvore respiratória do pepino-do-mar. Em contato com qualquer superfície, os túbulos tornam-se instantaneamente pegajosos, agarrando-se teimosamente a qualquer toque ofensivo, como um caranguejo, e enredando-os, às vezes levando à morte do predador.

Os pesquisadores também encontraram padrões semelhantes a amilóide em proteínas dentro da membrana externa do órgão Cuvier. Infames por sua implicação na doença de Alzheimer em humanos, as proteínas amilóides também são usadas por outros organismos marinhos, como cracas, como um forte adesivo. Os pesquisadores suspeitam que esse também pode ser o papel que eles desempenham nos órgãos de Cuvier.

“Este estudo fornece os primeiros insights genômicos sobre armadilhas defensivas em uma espécie representativa de pepino-do-mar”, escrevem o biólogo marinho Ting Chen, do Instituto de Oceanologia do Mar do Sul, e seus colegas em seu artigo.

Uma vez expulso, o pepino-do-mar é capaz de auto-amputar seu órgão Cuvier, como um lagarto deixando cair a cauda em um processo chamado de autotomia. Leva apenas 15 dias para que os pepinos-do-mar negros recuperem totalmente essas vísceras, armados e prontos para o próximo predador que ousar tentar mexer com eles.

A salvo do ataque, o pepino-do-mar rastejará para longe da bagunça mortal que criou, presumivelmente para se esconder, já que muitas vezes são encontrados parcialmente escondidos sob pedras, corais ou aglomerados de algas marinhas. Aqui, eles filtram a matéria orgânica da areia, reciclando nutrientes como o cálcio, devolvendo-os à água, onde os corais e outros animais podem sorvê-los.

Esta pesquisa foi publicada no PNAS.