A reprodução sexual das medusas de água doce (Craspedacusta sowerbyi)

Por Gen-yu Sasaki, Japão

No artigo anterior, relatei sobre o ciclo de vida destas águas-vivas, especialmente sobre seus pólipos e reprodução assexuada. Agora, eu pretendo escrever uma "outra história", já mencionada brevemente. Isto é, a reprodução sexual das águas-vivas.

Dois zigotos no estágio de duas células, e dois óvulos não-fertilizados (fotografados com epi-iluminação).

Ciclo de vida das medusas

Eu criei estas medusas por um período de cerca de um mês, a partir de Outubro de 1999 (escrevo este texto em 24 de Novembro de 1999: ainda tenho um casal de medusas, mas estão bem enfraquecidas, já moribundas). São todos animais que ganhei do Miyakawa, no total eram dois casais, as duas fêmeas eram medusas que o Miyakawa conseguiu desenvolver a partir dos pólipos no aquário dele, e os dois machos selvagens foram animais coletados por ele na natureza, na cidade de Nagoya, Japão central.

Mas um fato relevante é que machos e fêmeas destas medusas não são encontrados no mesmo ambiente simultaneamente. Talvez até possam ser encontrados, após uma busca mais minuciosa, mas o fato é que a reprodução sexual destes animais na natureza é algo bastante incomum.

No entanto, a reprodução sexual é muito importante. Ela é necessária para se aumentar a diversidade genética das populações, e compreender seu processo é uma informação valiosa para a compreensão destas criaturas. Espero que este artigo faça você se interessar ainda mais por estes animais.

Ovos

A foto abaixo mostra ovos da medusa de água doce C. sowerbyi. A desova ocorreu em 20 de outubro, e os ovos têm um diâmetro em torno de 0,1 milímetros. Eu os encontrei no fundo do recipiente onde os criava, recolhi-os e coloquei numa placa de Petri.

Como podem ver nesta foto, existem ovos com aspectos diferentes. Tentei juntar os machos com as fêmeas para que houvesse inseminação, mas não pude ver clivagem em nenhum deles, por isso suspeito que sejam todos ovos não fertilizados.

Os três ovos marcados com um asterisco vermelho têm um aspecto mais normal. Os demais parecem ser malformados. Esta é uma impressão que tive depois de observar a clivagem, mais adiante. O motivo de haver ovos com tantos aspectos distintos é um mistério para mim.

Clivagem!

            Por outro lado, não consegui encontrar nenhum espermatozóide. Desta forma, uma inseminação artificial não foi possível.

            Miyakawa havia sido bem sucedido na fertilização/inseminação artificial, conseguido inclusive acompanhar o seu desenvolvimento, mas eu desisti e resolvi simplesmente deixar os machos e fêmeas juntos e torcer para que acasalassem. Claro que este não é um bom método de se acompanhar o desenvolvimento do embrião, especialmente seu início. No final, não pude observar a fertilização.

            Mas para minha grande felicidade, perto da meia-noite do dia 27 de outubro de 1999, encontrei dois zigotos no estágio de duas células! Como a divisão celular prosseguia, as fotos foram tiradas de forma contínua até de manhã, num intervalo de cerca de 5 minutos. Mostrarei algumas das fotos aqui.

Nas fotos podem ser vistos dois zigotos em desenvolvimento (um único na última foto). O horário da foto está abaixo.

Fiz também duas animações, dos embriões da esquerda e direita. Olhando a animação, ficam ainda mais claras as modificações no arranjo celular durante o processo de divisão celular.

(23:54) Zigoto de 2 células, com sua forma típica. É uma forma característica, também vistas em Hidras e medusas Spirocodon. Uma membrana pode ser vista recobrindo o embrião (veja o emvrião direito na foto acima). Eu realmente fico confuso, porque é sabido que os hidrozoários (grupo ao qual pertence a medusa) não têm membranas de fertilização. Mas a minha impressão é que é uma membrana um pouco diferente da dos ouriços-do-mar.

(00:46) Este é o estágio de 4 células. Parece existir dois arranjos possíveis das quatro células. Uma forma tetraédrica semelhante ao tetrápode (esquerda) e plana (direita). Não parece haver uma sequência correta entre as duas.

(16:18) A clivagem já está no final. A esfera da esquerda é um óvulo não fertilizado, e o embrião está do lado direito (blástula? gástrula?). São muito semelhantes, indistinguíveis. Mais adiante o embrião começa a nadar, mas no momento está imóvel.

Em outras ocasiões consegui ver novas desovas e plânulas algumas vezes, mas esta foi a única vez que consegui observar todo o processo de clivagem.

Plânulas

Comparação entre uma plânula (esquerda) e frústula (direita), imagens na mesma magnificação.

Depois do final da clivagem os embriões começam a nadar. Pude observá-los nadando em círculos durante algum tempo. Este período natante termina logo (a literatura diz cerca de 24 horas, mas não pude estimar claramente).

Em seguida, eles se tornam alongados, e começam a rastejar no fundo do recipiente. É chamado de plânula esta fase entre o término da fase natante e antes de formar o pólipo.

O quadro animado à esquerda mostra uma plânula rastejando no fundo da placa de Petri. As imagens foram tomadas a cada 10 minutos, 80 minutos no total. A velocidade com que rastejam parece variar de caso a caso.

Lembra-se de ter visto esta animação em algum outro lugar? Isso mesmo, no artigo anterior eu mostrei o movimento das frústulas, é muito parecido, não? As frústulas produzidas pelos pólipos lembram bastante as plânulas, tanto no seu aspecto quanto na forma como se movem. Só lembrando, a imagem à direita é de uma frústula, não de uma plânula.

Entretanto, as plânulas e frústulas têm algumas diferenças fundamentais. Antes de mais nada, fica claro que a frústula é bem maior. O indivíduo na foto acima mede cerca de 0,95 mm de comprimento.

Pequenos pólipos nascendo das plânulas

Um minúsculo pólipo nascendo de uma plânula (esquerda), e um pólipo maduro surgindo de uma frústula (direita).

No período de alguns dias, pude observar o surgimento de alguns pólipos da plânula. Todos são minúsculos. Veja abaixo uma imagem em close de alguns destes pólipos (em brightfield).

Todas as últimas imagens (exceto o close), ou seja, a plânula rastejando, a frústula, e os dois pólipos, todas estas quatro fotos estão com a mesma ampliação.

O diâmetro da boca de um destes pequenos pólipos é de apenas 0,1 milímetros! O que será que eles estão comendo? Protozoários? Recentemente, tive sucesso na alimentação destes minúsculos pólipos. O alimento foi um tipo de rotífero, Rotaria. Também fiz uma animação, abaixo (25 minutos, 18 frames).

Essa espécie é conhecida por sua aparente “geração espontânea” nos corpos d´água, estou torcendo para que eu possa cultivá-las até a fase de pólipos maduros.

Veja a terceira e última arte do artigo neste link

Agradecimentos:

Novamente agradeço a assistência e encorajamento de Miyakawa e outros membros da "jfish-ML", Wim van Egmond e Dave Walker. Gostaria de deixar registrado os meus agradecimentos.

Referências:

Aqui estão dois artigos que descrevem a reprodução sexuada da medusa de água doce. Por favor, me avise se você souber de alguma outra referência boa. Outros links de interesse estão no meu artigo anterior. Consulte se houver interesse.

●   橋本碩. 1987. 淡水産ヒドロゾア・ミクロヒドラ科－その生活史、分類、分布、生態、進化－. 動物分類学会誌, 35: 61-72.

●   Payne, F. 1926. Further studies on the life history of Craspedacusta ryderi, a freshwater hydromedusan. Biological Bulletin of the Marine Biological Laboratory (Woods Hole, Mass.) 50: 433-443.

Fotografias tiradas em 21, 27 e 28 de outubro, 8 e 22 de novembro, 1999.

Copyright © 1999 por Gen-yu Sasaki. Todos os direitos reservados.

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