Protozoologia: história, campo de estudo e exemplos de pesquisa
A protozoologia é um ramo da zoologia que estuda protozoários, um grupo numeroso e heterogêneo de organismos unicelulares, móveis e heterotróficos. A etimologia do termo vem das palavras gregas proto (primeiro) e zoológico (animal). Euglena, Paramecium e Amiba são gêneros de microrganismos amplamente conhecidos, estudados por protozoologia.
Definir protozoologia é uma tarefa complexa, pois a definição do objeto de estudo desse ramo do conhecimento, ou seja, dos protozoários, tem sido um tema controverso desde suas origens.
A história dessa 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 integradora, 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 tratar de questões antigas que fornecem a justificativa para a classificação. Assim, questões de alta relevância são atualmente abordadas, 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.
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 como primigenios.
Em 1841, os estudos de Dujardin sobre o sarcoda (mais tarde conhecido como protoplasma) permitiram a interpretação da estrutura celular, o que posteriormente facilitou a compreensão de que os protozoários são organismos unicelulares.
Entre 1880 e 1889 Otto Bütschli publicou três volumes sobre os protozoários que o tornaram digno da qualificação de arquiteto de protozoologia, dando estrutura à moderna protozoologia.
Protozoologia como disciplina
Em meados do século XIX ocorreram importantes eventos na história da protozoologia que deram reconhecimento e prestígio a esse ramo da zoologia.
Em 1947, o primeiro jornal de protozoologia foi fundado em Jena, na Alemanha; Archiv für Protistenkunde. Nesse mesmo ano nasceu a Sociedade de Protozoologia, na cidade de Chicago, EUA. Outro evento importante foi a realização do Primeiro Congresso Internacional de Protozoologia, realizado em Praga, na Checoslováquia, em 1961.
A melhoria dos microscópios, no início do século XX, aumentou o número de microrganismos conhecidos e permitiu ampliar o conhecimento sobre esse grupo de organismos.
A criação, diversificação e massificação do uso de microscópios eletrônicos em meados do século XX, levou a grandes avanços no estudo da taxonomia, sistemática, morfologia e fisiologia dos protozoários.
Os protozoários nas primeiras classificações
As classificações dos organismos por parte dos filósofos da Grécia Antiga não incluíam aos organismos microscópicos. As tecnologias e o avanço do conhecimento resultaram em propostas classificatórias 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. Mais tarde, 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 Monera Kingdom agrupa as cianobactérias e bactérias que foram incluídas por Haeckel dentro da Protista. Este reagrupamento foi baseado em seu caráter anucleado, descoberto por Chatton.
Baseado na classificação de Coperland, RH Whittaker separou os fungos de Protista e criou o Reino dos Fungos, 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 para a classificação de seres vivos surgiram na busca incansável de uma filogenia baseada em relações evolutivas.
Os resultados de um projeto denominado Sistema do Catálogo da Vida (2015) sustentam a proposta de dois superreinos: Prokariota e Eukaryota. No primeiro superreino incluem aos reinos Archaea e Bacteria. No segundo, incluem os reinos Protista, Chromista, Fungi, Plantae e Animalia.
Nesta classificação, os protozoários são o ancestral comum de todos os eucariotos, e não apenas dos animais, como foi originalmente declarado.
Campos de estudo
Os protozoários como objeto de estudo
Os protozoários são organismos eucarióticos. Eles são formados por uma única célula com um núcleo diferenciado que executa 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 sporozoon, pode medir 16 mm de comprimento.
Os protozoários são principalmente heterotróficos, podendo ser fagotróficos, predadores ou detritívoros. Uma importante exceção é a Euglenophyceae, o único protozoário fotossintético que obtém seus cloroplastos de algas verdes capturadas e excluídas.
Sua reprodução é principalmente assexuada por fissão binária ou fissão múltipla. No entanto, uma minoria possui reprodução sexuada por singamia ou autogamia (fusão de gametas haplóides) ou por troca de material genético (conjugação).
Eles são organismos móveis, que têm órgãos de locomoção, como flagelos, cílios ou pseudópodes. Eles também podem se mover através de movimentos amebóides, típicos da célula, alcançados pela contração e relaxamento dos mesmos.
Eles são distribuídos em todos os ambientes úmidos da Terra. Por exemplo, podemos encontrá-los entre os grãos de areia na praia, em rios, mares, esgotos, nascentes, na floresta de folhas, 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 eles fiquem encapsulados até que voltem a entrar em contato com o meio aquoso.
Podem ser de vida livre ou manter relações simbióticas com outras espécies, como comensalismo, mutualismo ou parasitismo. Parasitas são agentes causadores de doenças em plantas, animais e seres humanos.
Sistemas modelo
Os protozoários são ideais como modelos de estudo que nos permitem abordar várias questões em biologia. Algumas características que os tornam úteis são: tempos geracionais curtos, grande diversidade de propriedades fundamentais e ciclos de vida, distribuição geográfica generalizada e genética gerenciável.
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 sobre protozoários abrangem dinâmicas em indivíduos da mesma espécie e entre indivíduos de diferentes espécies. 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, ciência 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, ela se sobrepõe à protozoologia básica no estudo da história natural dos protozoários parasitas.
Estudar as próprias doenças através do conhecimento dos mecanismos de colonização de parasitas em hospedeiros saudáveis, processos infecciosos, diagnóstico, tratamento e prevenção dessas doenças.
No campo da petroquímica, o estudo de protozoários é útil na prospecção de petróleo. A identificação da presença de algumas espécies pode esclarecer a presença de petróleo nessa 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 para ingerir partículas sólidas acelera a degradação de resíduos tóxicos e agentes perigosos.
Exemplos de pesquisas recentes
Diversidade de protozoários em florestas tropicais
É amplamente sabido que as florestas tropicais têm uma grande diversidade de espécies de plantas e animais.
Durante 2017, Mahé e colaboradores publicaram os resultados de um projeto de pesquisa que visou conhecer a grande diversidade de microrganismos na floresta que vivem em escala microbiana.
O projeto foi desenvolvido em florestas da Costa Rica, Panamá e Equador, onde coletaram amostras de flores e lianas caídas no chão. Os resultados mostraram que os protozoários são muito mais diversos que os microorganismos florestais.
Parasitas do vírus do protozoário em humanos
A interação entre parasitas e seus hospedeiros tem recebido muita atenção da protozoologia médica. No entanto, há novas interações descobertas que complicam o sistema de estudo e exigem ainda mais pesquisas.
Recentemente, Grybchuk et al. (2017) publicaram um trabalho que identifica vários vírus da família Totiviridae envolvidos no aumento da patogenicidade de protozoários do grupo dos tripanossomas, 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.
