Biologia

Fungos sem oxigênio que digerem fibra vegetal no intestino de herbívoros, de vacas a tartarugas terrestres

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Assuntos: Fungos

Os Neocallimastigomycota são fungos que vivem sem oxigênio no trato digestivo de herbívoros. No rúmen podem somar até 20% da biomassa microbiana e são descritos como os micro-organismos mais eficientes em degradar fibra vegetal. Em 2024 foram achados também em tartarugas terrestres, onde têm menos enzimas de degradação e menos genes tomados de bactérias.

Rúmen é a primeira câmara do estômago de bois, ovelhas e cabras, onde o alimento fermenta sem oxigênio; cavalos e tartarugas terrestres fermentam no intestino grosso. Fungos anaeróbios são um filo à parte, o Neocallimastigomycota, reconhecido como fungo em 1975. Trocaram as mitocôndrias por hidrogenossomos, organelas que produzem energia sem oxigênio. Digerem a fibra com glicosídeo-hidrolases, enzimas que cortam as cadeias de açúcar da celulose e da hemicelulose. Algumas dessas enzimas vieram de bactérias por transferência horizontal de genes: a passagem de DNA entre organismos que não são pais e filhos. A digestão da celulose por outros animais está em artigos próprios, sobre cupins e anfípodes.

Parceria que gera metano

Em cultura, os fungos anaeróbios trabalham melhor ao lado de arqueias metanogênicas, que consomem o hidrogênio e o formiato da fermentação. A parceria aumenta a degradação de fibra, e as arqueias liberam metano.

Energia sem oxigênio

Esses fungos não têm mitocôndrias típicas: têm hidrogenossomos, que produzem energia por fermentação. Os produtos principais são hidrogênio, gás carbônico, formiato, acetato e lactato; propionato e butirato, típicos das bactérias do rúmen, não aparecem. Em co-cultura com arqueias metanogênicas, que consomem hidrogênio e formiato, a degradação de fibra aumenta.

Ferramentas de digestão e genes emprestados

O genoma de Pecoramyces ruminantium tem 357 glicosídeo-hidrolases, contra 95 em Fibrobacter succinogenes, bactéria ruminal especializada em lignocelulose. Os fungos também têm celulossomos: complexos que prendem várias enzimas num mesmo suporte. Muitas dessas enzimas parecem vir de bactérias, por transferência horizontal; a origem é inferida por comparação de sequências.

Como sabemos: das fezes de tartarugas aos genes

A equipe sequenciou um marcador de DNA em fezes de 11 tartarugas terrestres de zoológico, isolou fungos em cultura estritamente anaeróbia e sequenciou seus transcriptomas, o conjunto de genes ativos. Com eles, calculou a árvore evolutiva e a idade dos ramos por relógio molecular. Os limites: só animais de zoológico, poucas linhagens cultivadas e datas com intervalo largo.

O que muda com as tartarugas

Os fungos de tartaruga têm menos enzimas, cresceram mais devagar em celulose e não cresceram em xilana. Tiveram só 35 eventos de transferência horizontal, contra 277 nos fungos de mamíferos. Os autores ligam o repertório menor à escassez desses eventos, mas essa ligação causal é interpretação. A data de origem do grupo também é discutida: 66 milhões de anos em 2019, 104 a 112 em 2024.

Como sabemos

Três documentos abertos lidos; a biologia geral está bem sustentada, mas as datas de origem divergem entre estudos e parte dos números vem de revisão (segunda mão).

Em debate: Quando surgiram os fungos anaeróbios?

• Consenso científico: Os fungos anaeróbios do intestino (Neocallimastigomycota) vivem no trato digestivo de herbívoros; sua presença em mamíferos é bem documentada, mas em hospedeiros não mamíferos as evidências eram escassas até o estudo de 2024 com tartarugas terrestres. [1] Resumo [3] Introdução, §1
  Contexto: Herbívoros em geral; a maior parte do conhecimento vem de mamíferos. · Limitações: A frase sobre escassez de dados em não mamíferos descreve o estado do campo em 2024. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: No rúmen, os fungos anaeróbios podem responder por até 20% da biomassa microbiana. [2] Resumo
  Contexto: Rúmen de mamíferos ruminantes; valor máximo citado, não média. · Limitações: "Até 20%" é um teto citado pelos autores da revisão, sem detalhar espécie ou dieta. · Valor de revisão, sem método detalhado no trecho. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Os fungos anaeróbios são descritos como os micro-organismos mais eficientes em degradar fibra no intestino de herbívoros mamíferos, pela combinação de ação mecânica, enzimas e capacidade de penetrar as barreiras estruturais das plantas. [2] Introdução, §1
  Contexto: Intestino de herbívoros mamíferos, segundo a revisão de 2017. · Limitações: Superlativo dos autores da revisão; não é resultado de uma comparação única. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Os fungos anaeróbios foram reconhecidos como fungos por Orpin em 1975; nos 40 anos seguintes só seis gêneros foram nomeados, e a revisão de 2017 contava nove gêneros descritos, além de grupos conhecidos só por DNA. [2] Resumo
  Contexto: Situação em 2017; o estudo de 2024 descreveu mais gêneros (Testudinimyces e Astrotestudinimyces), de modo que a contagem atual é maior. · Limitações: Contagem de gêneros datada de 2017. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Para viver sem oxigênio, esses fungos perderam as mitocôndrias e ganharam hidrogenossomos, perderam a capacidade respiratória e trocaram o ergosterol da membrana por tetra-himanol. [3] Introdução, §1 [1] Results, §Phylogenomic and molecular clock
  Contexto: Descrição geral dos Neocallimastigomycota, feita pelos autores com base em literatura anterior. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Em cultura pura, os principais produtos da fermentação desses fungos são hidrogênio, dióxido de carbono, formiato, acetato e lactato; propionato e butirato, produtos importantes das bactérias do rúmen, eles não produzem. [2] Metabolômica, §1
  Contexto: Culturas puras (axênicas) em laboratório. · Limitações: A proporção entre os produtos varia com o substrato e a linhagem; no rúmen, a mistura com outros micróbios muda o resultado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O genoma de Pecoramyces ruminantium C1A tem 357 glicosídeo-hidrolases, 24 polissacarídeo-liases e 92 carboidrato-esterases, contra 95, 5 e 17 na bactéria ruminal Fibrobacter succinogenes, especializada em lignocelulose. [2] Genômica, §2
  Contexto: Um genoma de fungo (isolado de rúmen) comparado a um genoma bacteriano, como relatado pela revisão. · Limitações: Comparação entre dois organismos; não mede a eficiência de digestão de cada um. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Os genomas desses fungos têm centenas de proteínas com domínios não catalíticos do tipo dockerina, associados a celulossomos fúngicos, complexos de várias enzimas que aceleram a degradação da lignocelulose. [2] Genômica, §3
  Contexto: Quatro genomas de alta qualidade analisados por Haitjema e colegas (2017), citados na revisão. · Limitações: A revisão descreve o resultado de outro estudo; os celulossomos fúngicos foram inferidos de genes e proteínas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Boa parte das enzimas que degradam polissacarídeos dos fungos anaeróbios tem origem em genes de bactérias, adquiridos por transferência horizontal de genes (HGT); o primeiro indício, em 1992, foi uma xilanase de Neocallimastix com semelhança a xilanases bacterianas. [3] Introdução, §1 [2] Transcriptômica, §1
  Contexto: Fungos anaeróbios de mamíferos; "presumably" no original indica inferência por filogenia dos genes. · Limitações: A origem bacteriana é inferida por comparação de sequências, não observada diretamente. · O dado de 1992 é de segunda mão (Gilbert et al., citado pela revisão de 2017). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Amostras de fezes de 11 tartarugas terrestres de zoológico revelaram fungos anaeróbios em todas; as equipes isolaram representantes dos gêneros novos em condições estritamente anaeróbias. [1] Results, §1
  Contexto: Onze tartarugas terrestres (Testudinidae) de zoológico; não há amostras de animais selvagens. · Limitações: Amostras de zoológico podem não representar a comunidade natural; a carga de fungos foi baixa nas tartarugas, bem menor que em vacas, ovelhas, cabras e cavalos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Nas tartarugas, as linhagens estudadas têm um repertório de enzimas de degradação (CAZyoma) significativamente menor que o de fungos de mamíferos; cresceram mais devagar em celulose microcristalina e não cresceram em xilana. [1] Results, §CAZyome
  Contexto: Duas linhagens de tartaruga cultivadas (Testudinimyces e Astrotestudinimyces) comparadas a isolados de mamíferos. · Limitações: Dois gêneros cultivados; o terceiro gênero encontrado nas tartarugas não pôde ser mantido em cultura. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: O estudo achou só 35 eventos distintos de transferência horizontal nos fungos de tartaruga, contra 277 relatados em fungos de mamíferos. [1] Results, §HGT
  Contexto: Transcriptomas de duas linhagens de tartaruga; os 277 vêm de estudo anterior com fungos de mamíferos. · Limitações: Os autores atribuem o repertório menor à escassez de HGT; a ligação causal entre HGT e capacidade digestiva é interpretação dos autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Um relógio molecular colocou a divergência dos gêneros de tartaruga há cerca de 104 a 112 milhões de anos (início do Cretáceo), o que empurraria a origem do filo cerca de 45 milhões de anos antes das estimativas anteriores. [1] Results, §Phylogenomic and molecular clock
  Contexto: Datação por relógio molecular com genomas e transcriptomas; o intervalo de 95% para o ramo mais antigo vai de 95,94 a 129,98 milhões de anos. · Limitações: Datas moleculares dependem de calibrações e do modelo; o intervalo é largo. · Estimativa de um estudo; não é consenso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Em 2019, outra análise datou o ancestral comum dos fungos anaeróbios em 66 (±10) milhões de anos, em coincidência com a evolução dos capins e com a passagem dos mamíferos da insetivoria à herbivoria. [3] Resumo
  Contexto: Fungos de mamíferos (26 genomas e transcriptomas); não incluía as linhagens de tartaruga. · Limitações: O estudo de 2024 dá datas mais antigas; as duas estimativas divergem e a segunda não foi ainda amplamente replicada. · Divergência entre estudos publicada; ver controversias. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Os fungos anaeróbios têm uma interação sintrófica com arqueias metanogênicas, que aumenta sua atividade de degradação de fibra. [2] Resumo
  Contexto: Estudos in vitro de co-cultura, resumidos pela revisão. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Nature Communications — Anaerobic fungi in the tortoise alimentary tract illuminate early stages of host-fungal symbiosis and Neocallimastigomycota evolution
   Pratt, C. J. et al. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41467-024-47047-4
2. Frontiers in Microbiology — PCR and Omics Based Techniques to Study the Diversity, Ecology and Biology of Anaerobic Fungi: Insights, Challenges and Opportunities
   Edwards, J. E. et al. · 2017 · Revisão ou síntese científica · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.3389/fmicb.2017.01657
3. mSystems — Molecular Dating of the Emergence of Anaerobic Rumen Fungi and the Impact of Laterally Acquired Genes
   Wang, Y. et al. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1128/msystems.00247-19

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