Célula amarela semelhante a uma bolha se transforma em salamandra em movimento em vídeo surreal de lapso de tempo

Um lapso de tempo hipnotizante de 6 minutos mostra uma única célula se dividindo aparentemente sem fim até que o que antes era uma bolha amarela se tornou um girino salamandra se contorcendo e correndo. 

"Eu queria filmar a origem da vida", disse Jan van IJken, fotógrafo e cineasta radicado na Holanda que criou o curta-metragem recém-lançado, chamado "Becoming".

Mas o que exatamente está acontecendo neste filme? chamou um biólogo do desenvolvimento para saber mais. [Fotos: sapos, lagartos e salamandras bizarros]

Van IJken foi inteligente ao escolher uma salamandra alpina anfíbia. "Você pode olhar direto para o ovo", disse ele. "Eles são transparentes e dá para ver todo o processo." Então, ele contatou um criador de salamandras e pegou algumas dezenas de ovos fertilizados.

Mas faltam apenas algumas horas entre a fertilização e a primeira divisão celular, então van IJken teve que correr para casa e, como um microcirurgião, desdobrar e descolar cada ovo da folha onde a salamandra mãe o havia cuidadosamente colado. "Às vezes, eu chegava bem na hora", disse van IJken.

Em seguida, ele colocou os ovos em placas de Petri cheias de água e tirou milhares de fotos usando uma câmera acoplada a um microscópio durante as quatro semanas seguintes.

Na imagem inicial, você pode ver o óvulo fertilizado (também chamado de embrião) na membrana vitelina protetora e transparente, disse Lionel Christiaen, professor associado de biologia da Universidade de Nova York, que não estava envolvido com o filme. Esta membrana "ajuda a manter o ovo úmido e impede a entrada de patógenos", disse Christiaen .

Então, o embrião se divide como um maníaco. Em vez de se expandir em tamanho, o embrião aumenta seu número de células a cada divisão, todas dentro da mesma quantidade de espaço. Há um atraso à medida que cada célula replica o material genético dentro dela e então se divide, em um processo chamado mitose, disse Christiaen.

Mais ou menos na marca de um minuto no filme, um "buraco" aparece no embrião. O processo que cria o buraco é denominado gastrulação, quando o embrião se organiza em três camadas celulares distintas. A importância da gastrulação foi captada por Lewis Wolpert, um biólogo do desenvolvimento aposentado, que disse a famosa frase: "Não é o nascimento, o casamento ou a morte, mas a gastrulação, que é realmente o momento mais importante da sua vida".

No estágio de gastrulação, o embrião consiste em milhares de células, e algumas já "sabem" que elas, ou sua progênie, se tornarão células cerebrais, intestinais ou qualquer outra coisa. "Mas muitas dessas células ainda estão do lado de fora do óvulo", disse Christiaen. Durante a gastrulação, as células se movem, organizando-se indo para a camada mais externa, ou ectoderma (sistema nervoso, células da pele e células do pigmento); o mesoderma (intestino, músculos e glóbulos vermelhos); ou a camada interna, ou endoderme (células pulmonares, células da tireóide e células pancreáticas).

Por volta da marca de 1:50, o embrião parece estar vestindo um casaco. Esse processo é conhecido como neurulação, disse Christiaen, e acontece quando o tubo neural se enrola. Após essa etapa, quase tudo do lado de fora do embrião está lá para ficar. Isso consiste principalmente na pele protetora do organismo. [Em fotos: Como os embriões de cobra desenvolvem um falo]

Por volta dos 3 minutos de vídeo, você pode ver os botões dos membros se formando. Em breve, você poderá distinguir a cabeça da cauda. Van IJken parou de tirar fotos no lapso de tempo e mudou para o vídeo assim que o embrião se moveu, ele observou.

Pouco depois disso, um tubo que eventualmente se torna o coração começa a se formar, disse Christiaen. E quando o coração bate, o sangue flui. Você pode até ver o sangue fluindo pelas guelras, estruturas que ajudam o animal nas trocas gasosas para que ele respire debaixo d'água.

A salamandra em desenvolvimento se contrai à medida que envelhece, provavelmente porque seu cérebro em crescimento está aprendendo a controlar os músculos do animal, disse Christiaen..

Finalmente, o girino amarelo se solta da membrana protetora. Não está claro como o animal sabe quando fazer isso, mas os hormônios podem desempenhar um papel, disse Christiaen. "Não há uma resposta satisfatória" para essa pergunta, disse ele.

Ver os girinos eclodirem "foi incrível", disse van IJken. "Como esse mecanismo interno faz tudo ganhar vida, é incrível. É um verdadeiro milagre, uma célula se dividindo e então se tornando este animal."

E o ciclo da vida continua, observou ele. Depois que os girinos eclodiram, van IJken os devolveu ao criador e começou a trabalhar na edição do filme.

Nota do editor: você também pode ver "Becoming" na van Jan IJken's Página do Vimeo.

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