Fungos Bioluminescentes
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(palavra híbrida, do grego bios, que significa “vida”, e do latim lúmen, quesignifica “luz”)É a produção e emissão de luz ...
•       As reações bioluminescentes envolvem a oxidação de compostos orgânicos, as luciferinas,        por oxigénio molecu...
Camuflagem por contrailuminação:O animal ajusta a intensidade da sua bioluminescência de modo a igualar aintensidade da lu...
Repulsão:Brilham para repelir predadores. (Ex . Larvas de todas as espécies de pirilampos)Comunicação:Usando pequenas molé...
As espécies de fungos bioluminescentes ocorrem emambientes florestais húmidos, e as emissões de luz sãoesverdeadas, com co...
A maioria dos fungos bioluminescentes é saprófita;Análises filogenéticas moleculares evidenciaram que osfungos bioluminesc...
A primeira delas é representada por espécies dos                                               gêneros Omphalotus e Neonot...
A segunda linhagem abriga cinco espécies do gênero                                              Armillaria e é bem conheci...
Por último temos uma terceira linhagem, que abriga                                         47 espécies, grande parte do gé...
ORDEM: Agaricales    FAMÍLIA: Marasmiaceae          GÉNERO: Omphalotus (6)          GÉNERO: Neonothopanus (3)          GÉN...
ORDEM: Agaricales    FAMÍLIA: Physalacriaceae          GÉNERO: Armillaria (5)                                             ...
ORDEM: Agaricales    FAMÍLIA: Mycenaceae          GÉNERO: Mycena (37)                                          Bioluminisc...
ORDEM: Agaricales    FAMÍLIA: Mycenaceae          GÉNERO: Mycena (37)                                                     ...
ORDEM: Agaricales    FAMÍLIA: Mycenaceae          GÉNERO: Panellus (4)          GÉNERO: Roridomyces (1)                   ...
Por que Fungos Emitem Luz?Entre os organismos bioluminescentes, os fungos são os menosconhecidos;No início do século 20 em...
Entretanto, apenas os cogumelos produzem esporos, e a experiência nãoexplica a atração de animais pela luz do micélio.Adic...
Outra linha de raciocínio tem grado cepticismo entre micólogosapaixonados pelos fungos, mas envolve uma explicação bastant...
Atualmente, são realizados inúmeros estudos dos fungos bioluminescentesa nível mundial com enorme potencial de gerar novos...
APLICAÇÕES EM ESTUDO E APLICADAS PARA BIOLUMINISCÊNCIA:•   Árvores luminosas para iluminar estradas e poupar dinheiro gast...
Obrigado pela atençãoRicardo SousaRicvsousa@gmail.com
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    1. 1. Fungos Bioluminescentes
    2. 2. Bioluminiscência: Caso de estudo:O que é? Fungos PerspetivasFunções? bioluminiscentes futurasOnde existe?
    3. 3. (palavra híbrida, do grego bios, que significa “vida”, e do latim lúmen, quesignifica “luz”)É a produção e emissão de luz por um organismo vivo, através de um reaçãode oxidação biológica.O processo de bioluminescência é extremamente rentável, sendo produzidovirtualmente até 100% luz ao contrário de uma lâmpada incandescente queproduz 10% luz e 90% calor.
    4. 4. • As reações bioluminescentes envolvem a oxidação de compostos orgânicos, as luciferinas, por oxigénio molecular com a emissão de um foton.• A chave para a eficiência destes processos é a sua natureza enzimática: são as enzimas (as luciferases) que catalisam tais reações. A reacção é por vezes mediada por cofactores, como iões de cálcio/magnésio e ATP (adenosina trifosfato). Mecanismo de oxidação da luciferina (A) catalisada pela enzima luciferase e pelo oxigênio molecular, gerando a oxiluciferina (E) mais a luz (D). A dioxetanona está como uma etapa intermediária (B e C).
    5. 5. Camuflagem por contrailuminação:O animal ajusta a intensidade da sua bioluminescência de modo a igualar aintensidade da luz ambiental superior, resultando numa invisibilidade do animalquando visto de baixo. Ex. algumas espécies de lulas como Eupryma scolopes.Mimetismo para atrair presas:Usada para atrair presas. Ex. peixes de aguas profundas como Melanocetusjohnsonii e o tubarão Isistius brasiliensis.Atrair parceirosEx. Pirilampo fêmea que pisca o seu abdómen no período de acasalamento paraatrair o macho – espécie Lampyris noctiluca.Distração:Uma nuvem de material luminescente é libertada, distraindo ou repelindopredadores, enquanto fogem para segurança. Ex. algumas lulas e pequenoscrustáceos.
    6. 6. Repulsão:Brilham para repelir predadores. (Ex . Larvas de todas as espécies de pirilampos)Comunicação:Usando pequenas moléculas segregadas para o ambiente extracelular, asbatérias são capazes de adaptarem o seu comportamento, acionando os genesde produção de luz apenas quando se encontram em zonas de grandequantidade de células.Iluminação:Permitir ver presas em ambientes normalmente invisíveis em ambientes deoceanos profundos. Ex. peixes de águas profundas da família Stomiidae.
    7. 7. As espécies de fungos bioluminescentes ocorrem emambientes florestais húmidos, e as emissões de luz sãoesverdeadas, com comprimento de onda em torno de530 nanómetros.Muitas das espécies de fungos bioluminescentes emitem luzapenas do micélio, enquanto outras exibem abioluminescência restrita ao cogumelo; raramente as duasestruturas emitem luz na mesma espécie.
    8. 8. A maioria dos fungos bioluminescentes é saprófita;Análises filogenéticas moleculares evidenciaram que osfungos bioluminescentes são polifiléticos (representados poralgumas linhagens que, em certos casos, evoluíram de formaindependente em relação à emissão de luz);Os fungos bioluminescentes estão distribuídos em trêslinhagens.
    9. 9. A primeira delas é representada por espécies dos gêneros Omphalotus e Neonothopanus, que abriga 12 espécies de fungos cujos cogumelos são bioluminescentes, bastante visíveis e fáceis deNeonothopanus nambi Neonothopanus gardneri encontrar, mas com micélios que emitem luz apenas em alguns casos. Algumas dessas espécies são comuns na Europa, Estados Unidos, Japão e Austrália, onde têm nomes populares, como ‘Jack da lanterna’, ‘fungo da noiteOmphalotus japonica Omphalotus oleariusa enluarada’ e ‘fungo fantasma’.
    10. 10. A segunda linhagem abriga cinco espécies do gênero Armillaria e é bem conhecida porque contém espécies que provocam doenças em raízes de plantas em zonas temperadas.Armillaria tabescens Armillaria solidipes Os cogumelos dessa linhagem são em geral muito apreciados na culinária, mas a bioluminescência nesse grupo está restrita ao micélio: nunca se encontrou um cogumelo do gênero Armillaria bioluminescente. Armillaria gallica Armillaria mellea
    11. 11. Por último temos uma terceira linhagem, que abriga 47 espécies, grande parte do género Mycena. Muitos desses fungos exibem o cogumelo e/ou o micélio bioluminescente.Mycena chlorophos Mycena lux-coeli Todas essas espécies vivem livremente, sendo capazes de decompor madeira e serrapilheira, com exceção de uma (Mycena citricolor), que é parasita e provoca doenças em plantações de café. Entre as 500 espécies conhecidas do gênero Mycena,Mycena lucentipes Mycena silvanelucens 35 são bioluminescentes.
    12. 12. ORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Marasmiaceae GÉNERO: Omphalotus (6) GÉNERO: Neonothopanus (3) GÉNERO: Gerronena (1) GÉNERO: Lampteromyces (1) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Gerronema viridilucens Sim Sim América do Sul Lampteromyces luminescens ? Sim China Neonothopanus gardneri Sim Sim América do Sul Neonothopanus nambi ? Sim Australia, America do Sul e Central, Malásia Nothopanus noctilucens ? Sim Japão Omphalotus illudens Sim Sim Europa e América do Norte Omphalotus japonicus Sim Sim Japão Omphalotus mangensis ? Sim China Omphalotus nidiformis ? Sim Australia Omphalotus olearius Sim Sim Europa Omphalotus olivascens Não Sim América do Norte
    13. 13. ORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Physalacriaceae GÉNERO: Armillaria (5) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Armillaria fuscipes Sim Não Malásia Armillaria gallica Sim Não Europa e América do Norte Armillaria mellea Sim Não Europa e América do Norte Armillaria ostoyae Sim Não Europa e América do Norte Armillaria tabescens Sim Não Europa e América do NorteORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Tricholomataceae GÉNERO: Filoboletus (3) GÉNERO: Dictyopanus (2) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Dictyopanus foliicolus Sim Sim JapãoDictyopanus pusillus var. sublamellatus ? Sim América do Sul Filoboletus pallescens ? Sim Malásia Filoboletus yunnanensis ? Sim China Poromycena hanedai ? Sim Japão
    14. 14. ORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Mycenaceae GÉNERO: Mycena (37) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Mycena asterina Sim Sim América do Sul Mycena citricolor Sim Não América do Sul e Central Mycena chlorophos Sim Sim Malásia, Japão, Ilhas do Pacífico Mycena daisyogunensis ? Sim Japão Mycena discobasis ? Sim América do Sul e África Mycena epipterygia Sim Não Europa, América do Norte e Japão Mycena fera ? Sim América do Sul Mycena galopus Sim Não Europa, América do Norte e Japão Mycena haematopus Sim Sim Europa, América do Norte e Japão Mycena illuminans ? Sim Malásia e Japão Mycena inclinata Sim Não Europa, América do Norte e África Mycena lacrimans ? Sim América do Sul Mycena lamprospora Não Sim Malásia e Austrália Mycena lucentipes Sim Sim América do Sul e Central Mycena lux-coeli ? Sim Japão Mycena luxaeterna Sim Sim América do Sul Mycena luxarboricola Não Sim América do Sul Mycena luxperpetua Sim Sim Porto Rico Mycena maculata Sim ? Europa, América do Norte e África Mycena manipularis Sim Sim Austrália, Malásia e ilhas do Pacífico
    15. 15. ORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Mycenaceae GÉNERO: Mycena (37) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Mycena manipularis var. microporus ? Sim Ilhas do Pacífico Mycena noctilucens ? Sim Malásia e ilhas do Pacifico Mycena noctilucens var. magnispora ? Sim Ilhas do Pacífico Mycena olivaceomarginata Sim Não Europa e América do Norte Mycena polygramma Sim Não África, Europa, América do Norte e Japão Mycena pruinoso-viscida ? Sim Malásia Mycena pruinoso-viscida var. rabaulensis ? Sim (esporos) Austrália Mycena pseudostylobates Sim ? Japão Mycena pura Sim Não Europa, América do Norte e Sul, Japão Mycena rorida Sim Não Europa, América do Norte e Sul, Japão Mycena rosea Sim Não Europa Mycena sanguinolenta Sim Não Europa, América do Norte, Japão Mycena silvaelucens ? Sim Malásia Mycena singeri ? Não América do Sul e Central Mycena stylobates Sim Não África, Europa, América do Norte e Japão Mycena sublucens Não Sim Malásia Mycena tintinnabulum Sim Não Europa Mycena zephirus Sim Não Europa
    16. 16. ORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Mycenaceae GÉNERO: Panellus (4) GÉNERO: Roridomyces (1) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Panellus gloeocystidiatus ? Sim Japão e Malásia Panellus luminescens ? Sim Malásia Panellus pusillus Sim Sim África, Austrália, América do Norte e Sul e Malásia Panellus stipticus Sim Sim Austrália, Africa, Europa, América do Norte e Sul e Japão Roridomyces irritans Não Sim AustráliaORDEM: Agaricales FAMÍLIA: Pleurotaceae GÉNERO: Pleuorotus (2) Bioluminiscência Nome cientifico Distribuição Micélio Corpo frutífero Pleurotus decipiens ? Sim MalásiaPleurotus eugrammus var. radicicolus Não Sim Japão e Malásia
    17. 17. Por que Fungos Emitem Luz?Entre os organismos bioluminescentes, os fungos são os menosconhecidos;No início do século 20 emergiu a ideia de que a emissão de luz pelosfungos poderia ajudar na dispersão de esporos.Em 1981, o entomólogo John Sivinski, da Florida University, publicouresultados de uma experiência em que avaliou se a bioluminescência decogumelos e do micélio estaria associada à atração de artrópodes, quepoderiam ajudar na dispersão de propágulos.Segundo a experiência, um número maior de animais foram capturados emarmadilhas com fungos bioluminescentes do que em armadilhas decontrolo, que não continham micélio nem cogumelos emissores de luz.Esses resultados indicam uma possível relação com a dispersão deesporos.
    18. 18. Entretanto, apenas os cogumelos produzem esporos, e a experiência nãoexplica a atração de animais pela luz do micélio.Adicionalmente, Sivinski sugeriu que a bioluminescência poderia ter afunção de alertar os predadores de suas defesas (função aposemática) –afastando animais que comem fungos (conhecidos como fungívorosnoturnos) – ou, ainda, que a luz poderia atrair predadores desses animaisfungívoros, conferindo vantagens para os fungos bioluminescentes.Mas essas ideias ainda não foram adequadamente testadas e, mesmo quecomplementares, não têm muitas chances de explicar exclusivamente oporquê da bioluminescência.
    19. 19. Outra linha de raciocínio tem grado cepticismo entre micólogosapaixonados pelos fungos, mas envolve uma explicação bastante plausível.Todos os fungos que emitem luz são saprófitos (decompõem matériaorgânica).Segundo essa hipótese fisiológica, a bioluminescência seria umsubproduto de processos metabólicos associados à destruição de ligninapara atingir a celulose.A lignina (um polímero de glicose, como o amido) é a substância que formaa base da madeira, e a emissão de luz pelos fungos poderia estarassociada a um efeito antioxidante, conferindo alta capacidade paradecompor esse substrato sem o problema da intoxicação pelas espéciesreactivas ao oxigénio entretanto geradas.Nesse caso, a emissão de luz não teria uma função directa, mas seriaconsequência do processo digestivo do fungo.
    20. 20. Atualmente, são realizados inúmeros estudos dos fungos bioluminescentesa nível mundial com enorme potencial de gerar novos conhecimentos einformações sobre o significado biológico e ecológico da sua emissão, comopor exemplo:- Utilização de novas substâncias bioativas em extratos dos cogumelos;- Desenvolvimento de bioensaios ecotoxicológicos;- Biorremediação de solos contaminados;- Biodegradação de resíduos industriais; e,- Pesquisa médica usando imagiologia bioluminiscente.
    21. 21. APLICAÇÕES EM ESTUDO E APLICADAS PARA BIOLUMINISCÊNCIA:• Árvores luminosas para iluminar estradas e poupar dinheiro gasto em electricidade pelo governo;• Árvores de natal que não precisam de luzes, reduzindo o perigo de incêndios eléctricos;• Culturas agrícolas e plantas domésticas que iluminam quando necessitam de água;• Novos métodos para detectar contaminação bacterial de carnes e outras comidas;• Bio identificadores para condenados e pacientes mentais;• Detecção de espécies bacteriais em cadáveres suspeitos;• Utilização como detectores de poluição orgânica da água (baterias bioluminescentes);• Utilização como biomarcadores no estudo de doenças como Alzheimer, Parkinson ou alguns tipos de cancro;• Uso dos pirilampos como indicadores de poluição luminosa;• Utilização como genes reporteres no campo da engenharia genética; e,• Animais de estimação que bioluminescem (coelhos, ratos, peixes, etc…)
    22. 22. Obrigado pela atençãoRicardo SousaRicvsousa@gmail.com

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