Bioluminescência: Um fenômeno dos fungos

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BioBlog ESEM

5 min readJun 19, 2018

Escrito por: Matheus Mdr's, Samara e Anayla Tayane

O que você sabe sobre a bioluminescência? Sem dúvida, ela é um fenômeno natural bastante usado em alguns grupos de animais. Os melhores exemplos são os vaga-lumes ou pirilampos, os mosquitos, os peixes e os moluscos. Entretanto, vamos falar deste evento em um âmbito geral, para entendermos juntos do que trata-se este fenômeno magnífico. É, de certa forma, irônico afirmar que esta característica ocorre em dezenas de espécies fúngicas, mesmo que este evento seja muito raro de ser presenciado.

Embora a ciência avance a cada dia, o conhecimento que nós, seres humanos, obtemos sobre as espécies de fungos bioluminescentes é escasso, comparado ao que podemos descobrir por meio de pesquisas. Atualmente, as pesquisas estão altamente concentradas em regiões do hemisfério norte, na Ásia e Austrália. Recentemente, foram descobertas espécies importantes na Mata Atlântica e na Amazônia, assim como novos registros de bioluminescência, o que evidencia e confirma o pouco conhecimento e engajamento sobre a diversidade de fungos no mundo.

Os fungos bioluminescentes geralmente estão situados em ambientes florestais úmidos, pois para ocorrer tal fenômeno, eles necessitam de umidade para alimentação, desenvolvimento e reprodução. É certo que mesmo quem visita com frequência uma floresta úmida, onde ocorre este evento, raramente visualiza essa característica, principalmente porque a intensidade da luz emitida é fraca e os cogumelos são sazonais, ou seja, eles desenvolvem-se em específicas estações do ano. Uma das únicas formas de visualizar este fenômeno seria permanecer na floresta à noite, com o objetivo persistente de localizar os fungos bioluminescentes. E ainda assim, como geralmente a caminhada na mata é feita por meio de lanternas, seriam necessárias muitas paradas no meio do caminho para desligar as luzes e observar o solo, até que os olhos adaptem-se à escuridão, e a luz emitida dos fungos pudesse ser identificada.

Recentemente, descobriu-se uma molécula chamada hispidina, que têm propriedades farmacológicas e é precursora da luciferina fúngica. Os estudos apontam que há uma reciclagem das moléculas envolvidas no processo, o que faz com que ela seja formada constantemente e reaja em seguida, dando continuidade ao ciclo da bioluminescência. A molécula também está em cogumelos não luminescentes, nos quais é responsável por uma cor alaranjada e por protegê-los contra os danos causados pela luz solar.

Além disso, as árvores e outras plantas também produzem ácido cafeico, e em geral, apresentam a enzima envolvida na transformação desse ácido em hispidina. Se, por manipulação genética, essas plantas também produzem enzimas do tipo luciferase, elas poderiam brilhar. Com flores luminescentes, esse tipo de aplicação poderia ser usada como um marcador luminoso de processos bioquímicos de plantas e, eventualmente, até em outros organismos como o do ser humano. Algo similar já ocorreu antes com proteínas fluorescentes produzidas por águas-vivas.

Agora indo um pouco mais fundo, lá no mundo das reações biológicas, recentemente foi confirmado que o evento bioluminescente dos fungos depende de uma redutase e de uma luciferase. Cientistas como Cassius V. Stevani e Dennis Desjardin comprovaram que a emissão de luz depende de três enzimas: uma solúvel, uma dependente de NADPH (fosfato de nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida) ou NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida ) e uma outra insolúvel, com função catalítica tratando-se da emissão de luz (portanto, uma luciferase). A luciferina fúngica reage em primeiro momento com uma redutase dependente de NADPH e, em seguida, com a luciferase fúngica, resultando em emissão de luz, muito parecido com o que ocorre em bactérias.

Até um tempo atrás, o estudo dos fungos bioluminescentes não eram aprofundados e nem mesmo se sabia que existiam espécies próximas a nós, muitas aqui mesmo no Brasil. Ao total são conhecidas 64 espécies de fungos com essa característica no planeta. Na maioria dos casos, as espécies bioluminescentes ocorrem em ambientes florestais, já que se tratam de locais úmidos e tais locais possuem tudo que os fungos necessitam para subsistência. O corpo dos fungos é formado por dois tipos de estruturas: o micélio (corpo vegetativo), responsável pela obtenção de alimento, crescimento e os corpos de frutificação (cogumelos), que asseguram a reprodução sexuada e a dispersão dos esporos. Os fungos têm sua alimentação baseada nos troncos de árvores e musgos, já que se tratam de organismos saprófitos.
Os fungos bioluminescentes se distinguem em três linhagens, a primeira delas abriga dois gêneros, Omphalotus e Neonothopanus, que são encontradas nos continentes europeu, asiático e oceânico. Seu brilho é forte e se destaca em meio a escuridão, fazendo com que se torne de fácil encontro. A segunda linhagem, pertencentes ao gênero Armillaria é conhecida por atacar raízes de plantas em áreas sazonais. Tais fungos são utilizados na culinária, porém sua luminescência é restrita ao micélio. A terceira linhagem é uma espécie tropical, também encontrada no Brasil, do gênero Mycena, abriga um total de 47 espécies.

Acredita-se que a principal função biológica da emissão de luz por fungos seja a de atrair insetos dispersores de esporos, o que ocorre em fungos não bioluminescentes, como em algumas espécies de fungos fétidos, que atraem moscas. A localização da emissão de luz nos corpos de frutificação e interações crescentes com insetos refuta o argumento de que a bioluminescência em fungos não têm função, ou seja, é consequência inútil de um subproduto do metabolismo fúngico.