Shmoos, quando fritos, têm gosto de frango. Eles produzem leite e botam ovos, mas não se alimentam, apenas respiram. Parecem um pino de boliche gorducho com pernas, tem pele branca e macia, sobrancelhas e alguns bigodes. Eles não tem esqueleto e se reproduzem assexuadamente. Eles também são afáveis com seres humanos, mas isso não vem ao caso. Ah, sim, eles não existem¹.

Larvas são estágios especializados do ciclo de vida de muitos organismos. Podem se reproduzir assexuadamente, mas por definição não se envolvem sexuadamente. O período larval pode ser curto ou durar mais que a forma adulta. Normalmente habitam um ambiente diferente dos adultos, às vezes radicalmente diferente. Larvas podem ter um corpo sofisticado com estruturas especializadas para caçar, coletar alimento e/ou se locomover.

As consequências de um ciclo de vida indireto seriam óbvias, se não fossem surpreendentes. Adultos e larvas podem evoluir de maneira independente². Não que uma larva se “destaque” da forma adulta e passe a viver por si própria (apesar de ser uma discussão interessante). O que quero dizer é que as larvas podem mudar sua forma ao longo do tempo sem que isso cause qualquer alteração no adulto, e vice-versa³. Ou seja, você pode encontrar espécies distantes (evolutivamente) cujas larvas são semelhantes e também encontrar espécies irmãs cujas larvas são bem diferentes uma da outra. Dois ouriços australianos passaram por esta última experiência e causaram um furorzinho 4 milhões de anos depois, quando biólogos descobriram o evento.

Entre as larvas livre-natantes de invertebrados marinhos podemos destacar 2 tipos básicos:

1. Larvas que se alimentam.
   • Nascem de óvulos pequenos liberados em grande quantidade pela mãe.
   • Passam semanas na coluna d’água se alimentando até a metamorfose.
2. Larvas que não se alimentam.
   • Nascem de óvulos grandes (com bastante vitelo) liberados em pequena quantidade pela mãe.
   • Passam poucos dias na coluna d’água até a metamorfose.

Nos equinodermos, a evolução de um modo larval para outro ocorreu diversas vezes em linhagens independentes.

Imagem da esquerda mostra a forma dos equinóides adultos e a forma de suas larvas; ouriços regulares no ramo em vermelho. Na direita vemos 3 evoluções independentes da larva shmoo; ramo vermelho com os ouriços australianos Heliocidaris. (Figs. 2 e 3 de Wray & Bely 1994)

Larva plúteos e suas microcorrentes que capturam microalgas (por Strathmann 1971)

Enquanto uma larva que se alimenta (plúteos, nesse caso) possui um esqueleto interno sustentando longos braços ciliados que criam correntes⁴ e capturam microalgas do plâncton, a larva que vive de reservas não tem quase nenhuma estrutura funcional. O curioso é que mesmo tendo aparecido em linhagens diferentes de equinodermos, estas larvas têm a mesma cara. Cara de pino de boliche gorducho, mas sem pernas e possivelmente sem gosto de frango; cara do ser imaginário criado por Al Capp, o shmoo.

A síndrome de shmoo é essa coincidência morfológica que acomete larvas de equinodermos com acúmulo de reservas e sem a capacidade de capturar alimento. Por que e como larvas que surgiram em linhagens separadas por milhões de anos têm a mesma cara? Como teria sido a transição entre estes dois tipos de larva? Como a larva plúteos perdeu suas estruturas? Será que as larvas shmoos de diferentes linhagens se formaram do mesmo modo ou será que processos diferentes podem originar shmoos semelhantes?

Larva shmoo (imagem por Rudolf Raff)

As diferenças entre larvas não são apenas morfológicas. O ouriço-do-mar H. tuberculata tem uma larva plúteos que pode durar 6 semanas, ou seja, após a fecundação a larva passa um bom tempo nadando e capturando alimento para enfim tornar-se um ouricinho (ver um esquema do ciclo de vida aqui). A situação de H. erythrogramma já é um pouco mais garantida. Como seus óvulos possuem muitas reservas, a larva shmoo se desenvolve rapidamente e em apenas 3 dias o jovem está pronto. Esta diferença no tempo larval deve ter influenciado as relações ecológicas da espécie e talvez seu padrão de distribuição. Teria existido uma condição ecológica que favoreceu a diminuição do período larval ou foi apenas uma conseqüência da formação de óvulos com grandes reservas (que por sua vez pode estar relacionada com sua alimentação)?

Os dois tipos de larvas também apresentam diferenças já no início das divisões celulares, após a fecundação. A inibição de alguma linhagem celular poderia ter causado a perda dos braços e formação de uma massa semi-amorfa que chamamos de shmoos? Foi o aumento do vitelo que desencadeou as mudanças ou houve algum tipo de reprogramação do desenvolvimento?

Deve ter sido mais ou menos isso que os biólogos se perguntaram ao descobrir ouriços-do-mar praticamente idênticos com larvas tão diferentes.

Esta é só uma pequena incursão no fabuloso mundo das larvas… Cabe lembrar que boa parte destas perguntas ainda estão em aberto, mas sendo investigadas ativamente. Para quem quiser se aprofundar no assunto o Pharyngula tem um post discutindo o modelo evolutivo⁵ da transição de uma larva plúteos para uma larva shmoo (em inglês).

Por fim, se alguém não se lembra do shmoo este vídeo pode ajudar (tentarei arrumar um da larva shmoo, pra comparar ):

O Museu de História Natural de Londres hospeda uma ótima referência sobre a morfologia, taxonomia e classificação de equinóides (ouriços- e bolachas-do-mar). O site chama-se  Echinoid Directory e é mantido pelo Andrew Smith do Departamento de Paleontologia do museu. Se você já quis olhar de perto aquele espinho de ouriço-do-mar fincado no seu pé ou se já se perguntou onde fica seu ânus (do ouriço), lá é “o” lugar pra olhar.

Sua curiosidade, porém, pode ir além, já que desde o ano passado estão disponíveis uma série de imagens da estrutura interna destes animais. Estas são fruto de um estudo¹ que digitalizou exemplares de 13 grupos de ouriços usando ressonância magnética. A técnica (muito usada na medicina) permite visualizar o interior dos organismos incluindo as partes moles na sua conformação “oficial”.

Corte óptico da ressonância magnética de um ouriço-do-mar

O aparelho de ressonância varre o exemplar e o arquivo gerado é transformado numa pilha de fatias ópticas do equinodermo. Para gerar o modelo em 3D é necessário traçar o contorno das estruturas internas (em 2D) de praticamente todas as imagens da pilha (=trabalhão!). Finalizada a sgmentação dos órgãos é só empilhar os contornos para reconstruir as estruturas em três dimensões e colorir.

Reconstrução das estruturas internas em 3D

O resultado, além de didático e divertido, é bastante informativo para especialistas. Como a identificação e classificação é normalmente feita com características externas e/ou partes internas duras, o conhecimento das partes moles internas ajudará a complementar nosso conhecimento e provavelmente gerar mais dúvidas (isso é bom). Com certeza vai ter gente querendo explicar, por exemplo, porque as gônadas (ovários e testículos) de Clypeasteroida (bolachas-do-mar) são tão diferentes das gônadas de outros grupos. Compare na prancha abaixo, gônadas em amarelo.

Prancha de Zigler et al. (2008) mostrando os modelos 3D de equinóides irregulares

Na seção de modelos 3D do Echinoid Directory você pode didaticamente comparar o modelo em 3D interativo², com suas imagens estáticas e com as imagens originais da ressonância e desenhos de anatomia clássica! Além disso, o artigo disponibiliza vídeos das imagens de ressonância que devem ser vistos.