UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA – UFRAPROFª: ANDRÉA BEZERRA DE CASTRODISCIPLINA: ZOOLOGIA

PROTOZOÁRIOS

Características GeraisSão organismos completos no qual todas as atividades vitais ocorrem dentro dos

limites de uma única membrana plasmática. Às vezes os protozoários são classificados como “acelulares”, pois sua massa celular não é subdividida em células, mas a maioria prefere chamá-los de “unicelulares” enfatizando suas várias similaridades estruturais com as células de animais multicelulares.

A Sociedade de Protozoologistas publicou em 1980 uma nova classificação dos protozoários reconhecendo sete filos distintos.

Aqui, citaremos os filos maiores e mais importantes: Sarcomastigophora: que contém os flagelados e amebas;Apicomplexa: importantes parasitas intracelulares incluindo o organismo que causa malária;Ciliophora: ciliados.

Os protozoários apresentam um plano corporal básico - uma única célula eucariótica – com amplo potencial adaptativo.

Embora sejam unicelulares, os protozoários são organismos completos funcionalmente, com muitas estruturas micro anatômicas complexas. Suas organelas tendem a ser mais especializadas do que aquelas da média das células de um organismo multicelular.

São altamente adaptáveis e facilmente distribuídos de um local para outro. Precisam de umidade e vivem em hábitats marinhos ou de água doce, solo, ou em lugares com matéria orgânica em decomposição, plantas ou animais. Podem ser sésseis ou livre-natantes e formam grande parte do plâncton.

Desempenham importante papel na economia da natureza gigantescos depósitos no sedimento oceânico formados por milhões de anos por seus esqueletos.

Cerca de 10.000 espécies vivem em simbiose sobre ou dentro do corpo de animais ou plantas. Dependendo das espécies envolvidas a relação pode ser:

• Mutualismo: com benefício para os dois organismos associados.• Comensalismo: um organismo da associação se beneficia e não há efeito sobre o outro.• Parasitismo: um organismo da associação se beneficia prejudicando o outro. Protozoários parasitas causam algumas das mais importantes doenças em seres humanos e animais domésticos.

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FisiologiaAs estruturas e fisiologia das células dos protozoários são bastante similares às

das células de organismos multicelulares. Entretanto, por terem que realizar todas as funções vitais como organismos individuais e por apresentarem enorme diversidade de formas, habitas e alimentação, várias células de protozoários possuem características exclusivas.

Núcleo: é uma estrutura delimitada por membrana cujo interior comunica-se com o citoplasma por pequenos poros. Dentro do núcleo o material genético (DNA) forma os cromossomos. Também são presentes um ou mais nucléolos.

Organelas citoplasmáticas: incluem mitocôndrias, retículo endoplasmático, corpo de Golgi e várias vesículas. Encontramos cloroplastos (organelas delimitadas por membranas onde a fotossíntese ocorre) são encontradas na maioria dos fitoflagelados. As áreas centrais e periféricas do citoplasma podem ser reconhecidas como endoplasma e ectoplasma.

Organelas locomotoras:Cílios e flagelos não existe diferenciação morfológica entre cílio e flagelo,

muitos pesquisadores preferem chamar a ambos de undulipódios (L. undula, dim. de unda, onda + Gr. podos, pé). Entretanto o cílio impulsiona a água paralelamente à superfície na qual ele está fixado, enquanto o flagelo impulsiona a água paralelamente ao seu eixo principal. Cada cílio ou flagelo possui nove pares de microtúbulos longitudinais dispostos em um circulo em torno de um par central. A esta organização de microtúbulos no padrão de 9 + 2 dá-se de axonema. Cinetossomo ou corpúsculo basal é a denominação recebida pelo conjunto de microtúbulos após a entrada na célula.

Pseudópodes: são prolongamentos do citoplasma celular sendo o principal meio de locomoção dos Sarcodinas, mas pode ser formado por uma variedade de protozoários flagelados, assim como por células amebóides de invertebrados. Boa parte da proteção contra doenças no corpo humano depende das células amebóides do sangue.

Osmorregulação: é realizada por estruturas contidas no citoplasma celular chamadas de vacúolos contráteis. A principal função dos vacúolos contráteis é remover o excesso de água que entrou no citoplasma por osmose. Os vacúolos enchem-se periodicamente com uma substância fluida que depois é expelida. São mais comuns e em protozoários de água doce do que nos marinhos e nas espécies endossimbiontes (onde o meio circundante é mais ou menos isosmótico).

Excreção: a excreção de resíduos metabólicos é quase totalmente feita por difusão. O principal produto final do metabolismo do nitrogênio é a amônia.

Muitos ciliados possuem uma estrutura característica para expulsão da matéria residual, o citopígeo ou citoprocto.

Nutrição: os protozoários podem ser categorizados em:autótrofos que sintetizam seus próprios constituintes orgânicos a partir de substratos inorgânicos utilizando a luz

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heterótrofos que têm de obter moléculas orgânicas sintetizadas por outros organismos.

Entre os heterótrofos existem aqueles que ingerem partículas visíveis de alimentos (fagotróficos ou holozóicos) e os que ingerem alimento em uma forma solúvel (osmotróficos ou saprozóicos).

Na nutrição holozóica o vacúolo alimentar ou fagossomo é formado pela membrana celular a partir do englobamento de partículas alimentares. Pequenas vesículas com enzimas digestivas chamadas de lisossomos fundem-se ao fagossomo liberando seu conteúdo para dentro dele, dando início à digestão. Após a digestão o fagossomo torna-se menor e qualquer material que não tenha sido digerido é eliminado da célula por exocitose.

Na maioria dos ciliados, em muitos flagelados e em alguns apicomplexa o local da fagocitose é uma estrutura definida como citóstoma. Nas amebas a fagocitose pode ocorrer em qualquer ponto por meio do envolvimento da partícula pelos pseudópodes. Nas amebas tecadas as partículas devem ser ingeridas pela através da abertura da carapaça, ou testa.

Nutrição saprozóica pode ser por pinocitose ou pelo transporte de solutos diariamente através da membrana celular. Reprodução

Fissão é o processo de multiplicação celular que produz mais indivíduos.Fissão binária é o tipo mais comum, em que resultam dois indivíduos idênticos. Quando a célula gerada é menor que a original e cresce até o tamanho adulto, o processo é chamado de brotamento.Fissão múltipla ou esquizogonia: a divisão do citoplasma é precedida de várias divisões nucleares, de modo que grande número de indivíduos é formado simultaneamente. É comum entre os Sporozoa e alguns Sarcodina. Se a fissão múltipla for precedida ou associada à união de gametas, fala-se em esporogonia.Processos sexuais

A ocorrência de sexo entre os protozoários é importante como meio de recombinação genética. Quando os gametas parecem iguais são chamados de isogametas, mas quase todas as espécies possuem os dois tipos diferentes, ou anisogametas.

Singamia é a fecundação de um gameta por outro.Autogamia ocorre quando núcleos gaméticos surgem por meiose e se fundem

para formar um zigoto dentro do mesmo organismo que os produziu.Conjugação ocorre quando núcleos gaméticos são trocados entre organismos

emparelhados.Encistamento e desencistameno: a sobrevivência de protozoários em condições

extremamente difíceis está certamente relacionada à habilidade de formar cistos que são formas latentes de revestimento externo resistentes e com interrupção mais ou menos total do metabolismo. São importantes também para muitas formas parasitas que têm de sobreviver em um meio difícil de hospedeiros.

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Representantes:Filo SarcomastigophoraRepresentado pelo subfilo Mastigophora e subfilo Sarcodina.

O subfilo Mastigophora é subdividido em Phytomastigophorea (fitoflagelados, que geralmente possuem clorofila e são semelhantes às plantas) Zoomastigophorea (zooflagelados,não possuem clorofila e são holozóicos ou saprozóicos, semelhantes aos animais).

Phytomastigophorea – fitoflagelados geralmente possuem um ou dois (às vezes quatro) flagelos e cloroplastos, os quais contêm pigmentos usados na fotossíntese. São em sua maioria de vida livre. Alguns flagelados são coloniais, vivendo em grupos de zoóides. Tradicionalmente os zoólogos têm considerado os fitoflagelados como protozoários, mas os botânicos os chamam de algas. São representados pela Euglena, Chlamydomonas (alimento para amebas), Peranema (flagelado sem cor), Volvox e dinoflagelados. Exemplo:Euglena viridis é um dos flagelados mais comuns. Habita rios e lagos onde a vegetação é abundante. Seu flagelo tem a função de locomoção, a película de proteção, o cinetossomo é representado pelos microtúbulos formadores dos flagelos e cílios e localiza-se na base de cada flagelo. O vacúolo contrátil drena água para o reservatório. O estigma tem a função de orientar o protozoário em direção à luz. Uma mancha ocelar vermelha ou estigma aparentemente atua na orientação em direção à luz. Possuem cloroplastos para a fotossíntese o que a caracteriza como flagelado autótrofo e confere uma cor verde. Os grânulos de paramilo são massas de um material de armazenamento de alimento semelhante ao amido.Zoomastigophorea – zooflagelados são todos incolores, não possuem cromoplastos e têm nutrição saprozóica ou holozóica. Muitos são simbiontes. Alguns dos protozoários parasitas mais importantes são zooflagelados. Muitos deles pertencem ao gênero Trypanosoma e vivem no sangue de peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Alguns não são patogênicos, mas outros produzem doenças sérias em humanos e animais domésticos. Trypanosoma brucei gambiensi e T. brucei rodesiense causam doença do sono em humanos e Trypanosoma brucei brucei causa uma doença semelhante em animais. São transmitidos pela mosca tse-tsé (Glossina spp.). Trypanosoma cruzi causa a doença de chagas em humanos. É transmitido pelo barbeiro (Triatominae).

A Leishmania é outro flagelado de importância médica tendo como vetor os insetos do gênero Phlebotomus. A infecção por algumas das espécies pode resultar em doenças viscerais graves, afetando especialmente fígado e baço. Podem também causar leões desfigurantes nas mucosas do nariz e garganta, sendo que o resultado menos sério é uma ulceração na pele. As espécies de Leishmania causadoras de lesões nos tecidos de vertebrados são Leishmania (Viannia) braziliensis, Leishmania (Viannia) guyanensis, Leishmania (Viannia) lainsoni e Leishmania (Viannia) amazonensis . A figura abaixo mostra as fases deste parasito. Amastigotas em macrófagos de vertebrados,

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promastigotas e amastigotas no tubo digestivo dos flebotomíneos ou aderidas ao epitélio intestinal.

Trichomonas spp. são simbiontes. Pentatrichomonas hominis vive no ceco e no cólon de humanos e Trichomonas tenax vive na boca, aparentemente não causando nenhuma doença. Trichomonas vaginalis habita o trato urogenital de seres humanos e é transmitido sexualmente, sendo um dos responsáveis mais comuns da vaginite.

A Giardia lamblia frequentemente não prejudica o intestino humano, mas, às vezes, pode causar diarréias graves. É transmitida por meio de contaminação fecal e sua distribuição é cosmopolita. Seus trofozoítos localizam-se nas células intestinais do homem. A figura A mostra o parasito na fase de cisto com 04 núcleos. As figuras B e C mostram-no na fase de trofozoíta respectivamente ventral e lateralmente.

O Subfilo Sarcodina :Superclasse Rhizopoda representada pela Amoeba proteus de vida livre (cursos de água e lagoas de água limpa). São incolores e possuem de 250 a 600 µm em seu maior diâmetro. As estruturas encontradas são: membrana celular, núcleo citoplasma (ectoplasma e endoplasma), vacúolo contrátil, vacúolos alimentares, vesículas. Amebas se alimentam de algas, protozoários, rotíferos e até mesmo de outras amebas que ingerem por fagocitose. Quando atinge seu tamanho máximo ela se divide por fissão binária. Entamoeba histolytica é o mais importante rhizopoda que parasita o ser humano.

Filo ApicomplexaTodos os apicomplexa são endoparasitas e seus hospedeiros são encontrados em

muitos filos animais. O ciclo de vida inclui tanto reprodução assexual quanto sexual e, às vezes um hospedeiro intermediário invertebrado. Em algum ponto do ciclo de vida os organismos desenvolvem esporo (oocisto), que é infeccioso para o próximo hospedeiro.

Alberga a classe Sporozoea e subclasses:• Gregarinia - parasitas comuns de invertebrados;

• Piroplasmia - importância veterinária – Babesia bigemina.

• Coccidia – parasitas intracelulares de vertebrados e invertebrados incluindo espécies de importância médica veterinária.

• Eimeria: o nome coccidiose é geralmente aplicado para infecções com Eimeria ou Isospora. Infecções de Isospora em humanos geralmente não causa doença grave, a não ser em pacientes com AIDS. Algumas espécies de Eimeria podem causar doenças sérias em alguns animais domésticos.

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Toxoplasma gondii: parasitas de gatos com grande importância na saúde humana que é um hospedeiro intermediário. Estima-se que cerca de um terço da população humana mundial seja portadora de cistos contendo bradizoítos (forma infectante do protozoário).

O Plasmodium: organismo causador da malária. O mais conhecido dos coccídios é o Plasmodium ssp. (Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae e o Plasmodium ovale) que é o causador da doença infecciosa mais importante que atinge os humanos: a malária, que é uma doença grave, comum e difícil de controlar, principalmente em países tropicais e subtropicais.

Filo Ciliophora

Compõe um grupo grande com variadas formas vivendo em todos os tipos de água doce e hábitats marinhos. De todos os grupos de protozoários são os estruturalmente mais complexos e diversamente especializados. A maioria é de vida livre, mas alguns são comensais ou parasitas. São sempre multinucleares. O Paramecium é um ciliado representativo, são geralmente abundantes em lagos e riachos com pouca correnteza e que contenham plantas aquáticas e matéria orgânica em decomposição.

Relação dos protozoários com a agriculturaOs protozoários estão relacionados a agricultura sob dois aspectos: como

patógenos de pragas, sendo úteis em programas de controle biológico ou como patógenos de plantas, causando prejuízos expressivos ao produtor.

Importância como Agentes de Controle BiológicoO controle biológico utilizando protozoários ocorre principalmente através da

contaminação oral do hospedeiro, ou seja, o protozoário necessita ser ingerido para iniciar o processo da doença. Outra forma é através dos ovos e transovariana. Existem relatos da transmissão por parasitas e predadores.

O inóculo é, geralmente, representado por esporos, cistos ou outra fase do desenvolvimento do protozoário.

Na tabela a seguir encontramos os principais gêneros de protozoários patogênicos as pragas:

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Principais gêneros de protozoários patogênicosFILOS ORDENS GÊNEROS HOSPEDEIROSSARCOMASTIGOPHORANúcleo simples, exceto em Foraminiferidae, locomoção por flagelos, pseudópodes ou ambos.

KINETOPLASTIDA - 1 ou 2 flagelos Blastocrithidia Diversos AMOEBIDATipicamente unicelulares, mitocondrias

MalpighamoebaMalamoebaDobelina

AbelhasOrtópterosDípteros

APICOMPLEXAComplexo apical só visível ao microscópio eletrônico, cílios ausentes, reprodução por singamia, todos parasitos.

EUGREGARINIDAMerogania ausente, gametogonia e esporogonia presente

Gregarina Diversos

NEOGREGARINIDAMerogonia dentro de tubos de Malpighi, intestino, hemocele ou tecido adiposo

Mattesia Coleópteros e Lepdópteros

EUCOCCIDIDAMerogonia presente

Adelina Coleópteros

MICROSPORAEsporos unicelulares com filamento polar, parede não perfurada contendo esporoplasma uni ou binucleado, com aparelho de extrusão.

MINISPORIDATendência geral para o desenvolvimento mínimo de organelas acessórias de esporos

ChytridiopisHessea

Coleópteros Dípteros

MICROSPORIDATendência ao máximo desenvolvimento e especialização variada de organelas acessórias de esporos

BurunellaChytridiopisDuboscquiaGurleyaNasemaOctosporeaPleistophoraTelomyxaTeloahaniaTaxoglugeaVairimorfa

FormigasColeópteros Dípteros e IsópterosDiversosDiversosDípteros, Hemípteros e LepdópterosLepdópterosColeópterosLepdópteros e OrtópterosOrtópterosColeópteros e Dípteros

CILIOPHORAOrganelas representadas por cílios curtos e contráteis, geralmente 2 tipos de núcleo.

HYMENOSTOMATIDACavidade bucal bem definida contendo membranelas com base infraciliar com 3 a 4 filas de quinetosomas espaçadas

Tetrahymena Dípteros

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As principais características do inseto doente e da doença causada por protozoário são as seguintes:a) desenvolvimento retardado,b) deformação nos apêndices, pupação anormal,c) dificuldades no movimento e falta de apetite,d) secreção anal esbranquiçada,e) cutícula transparente com áreas branco-opacas ou com presença de pontos escuros,í) os protozoários formam esporos ou cistos resistentes que conseguem sobreviver em ambientes desfavoráveis,g) as epizootias* são limitadas a pequenas áreas (focos)h) os protozoários atuam lentamente sobre a população de insetos, podendo torná-la suscetível a viroses,i) podem ser disseminados pêlos ovos, o que facilita o desenvolvimento das epizootias, podendo ser utilizados em colonização,j) dificilmente são empregados com inseticidas microbianos em grandes áreas devido à dificuldade de multiplicação, sendo a maioria parasites obrigatórios.

* epizootia = doença que ataca numerosos animais ao mesmo tempo em um mesmo lugar

Importância como FïtopatógenosOs protozoários de interesse fitopatológico são incluídos no filo Mastigophora, Classe

Zoomastigophorasida, ordem Kinetoplastida, família Trypanosomatidae, gênero Phytomonas. São referidos como parasitas de mais de uma centena de espécies vegetais, pertencentes

às famílias: Euphorbiaceae, Asclepiadaceae, Apocinaceae, Moraceae, Rubiaceae, Palmae, Leguminosae, Solanaceae, Sapotacea e Compositaeae.

No Brasil estão associados principalmente a palmaceas como coqueiro (Cocos nucifera); dendezeiro (Roysíonea regional)', piaçava (Attala funnifera); palmeira-maripa (Maximiliana maripa) e palmeira rabo-de-peixe anã (Carioyota mites), nas quais causam a doença denominada de murcha de Phytomonas, sendo importante do ponto de vista econômico por provocar a morte das plantas.

São protozoários com predomínio da forma promastigota, medindo de 12 a 20 mm de comprimento por 1,5 mm de largura. São fusiformes e torcidos duas e três vezes em relação ao eixo longitudinal do corpo, o qual apresenta na região anterior, um flagelo variando de 10 a 15 um, que permite a mobilidade do protozoário.

Os sintomas apresentados por plantas infestadas por Phytomonas são variáveis conforme o hospedeiro e localização do flagelado na planta. Quando o protozoário localiza-se nos tubos de látex, o sintoma característico é o amarelecimento, deformação, seca e queda das folhas, sendo raramente constatados, podendo nestes casos causar subdesenvolvimento, declínio e morte.

No interior do floema do cafeeiro, Phytomonas leptorosorum provoca o amarelecimento e queda das folhas mais velhas, palidez, amarelecimento e queda de folhas novas, morte da planta após três a doze meses dos primeiros sintomas.

Em palmaceas verifica-se murcha, amarelecimento e escurecimento da folha: podridão do broto apical; necrose das inflorescências e raízes, e por fim a morte da planta.

Já plantas de mandioca apresentam clorose generalizada, subdesenvolvimento, além da ocorrência de raízes delgadas, em pequeno número, sendo este sintoma conhecido chocheamento

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de raízes. Estes protozoários são transmitidos de uma planta para outra por percevejos. cigarras e cigarrinhas.

Uma das maneiras de se prevenir da doença consiste em eliminar as plantas daninhas, as folhas mais velhas e as bainhas mortas, as quais podem abrigar os insetos vetores. O controle químico do vetor é fundamental para diminuição da incidência da doença.

Para o protozoário não existe ainda controle químico eficiente, embora alguns produtos já tenham sido constados eficazes in vitro, como a ciclohexemida, mas ao serem testados in vivo mostraram fitotoxicidade para o coqueiro.

Algumas espécies e híbridos de coqueiro e dendezeiro parecem menos suscetíveis a Phytomonas, todavia carecem de maiores estudos.

Famílias

Euphorbiaceae

Acalypha hispida Acalifa-macarrãoAcalypha reptans Rabo-de-gatoAcalypha wilkesiana Crista-de-peruCodiaeum variegatum CrótonEuphorbia cotinifolia Leiteiro-vermelhoEuphorbia fulgens Chiquita-bacanaEuphorbia ingens Cacto-candelabroEuphorbia leucocephala Cabeleira-de-velhoEuphorbia milii Colchão-de-noivaEuphorbia pulcherrima PoinsétiaPedilanthus tithymaloides Sapatinho-do-diabo

AsclepiadaceaeAsclepias physocarpa Flor-borboletaCeropegia woodii Corações-emaranhadosStapelia hirsuta Flor-estrelaStephanotis floribunda Jasmim-de-madagascar

ApocynaceaeAdenium obesum Rosa-do-desertoAllamanda blanchetti Alamanda-roxaAllamanda cathartica AlamandaAllamanda polyantha Alamanda-de-cercaCatharanthus roseus VincaHoya carnosa Flor-de-ceraMandevilla splendens DipladêniaNerium oleander EspirradeiraPlumeria rubra Jasmim-mangaThevetia peruviana Chapéu-de-napoleãoVinca major Vinca-pendente

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MoraceaeArtocarpus altilis Fruta-pãoFicus auriculata Figueira-de-jardimFicus benjamina FicusFicus pumila Unha-de-gatoMorus nigra Amoreira-negra

Rubiaceae

Gardenia jasminoides GardêniaIxora chinensis Ixora-chinesaIxora coccinea IxoraMussaenda alicia Mussaenda-rosaMussaenda erythrophylla Mussaenda-vermelhaMussaenda philippica Mussaenda-brancaPentas lanceolata Estrela-do-egito

SolanaceaeBrugmansia suaveolens TrombeteiroBrunfelsia uniflora Manacá-de-cheiroCapsicum sp PimentaCestrum nocturnum Dama-da-noitePetunia integrifolia Petúnia-perenePetunia x hybrida Petúnia-comumPhysalis sp FisalisSolanum lycopersicum TomateSolanum mammosum Teta-de-vacaSolanum melongena Berinjela

MÉTODOS DE FIXAÇÃO E CONSERVAÇÃO DE PROTOZOÁRIOSOs protozoários, não marinhos podem ser fixados em Bouin ou solução de Noland's, que

serve como fixador e corante.

Bouin- ácido pícrico (solução saturada) 15 partes- formalina 5 partes- ácido acético glacial 1 parte

Solução de Noland"s- solução saturada aquosa de fenol 80mS- formalina 20ml- glicerina 04ml- violeta de genciana 20me

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Misturar com 1 ml de água antes de adicionar os outros ingredientes. Uma gota de reagente deve ser misturada com uma gota da cultura antes de cobrir com a lamínula.

Outros corantes podem ser utilizados, tais como:Azul de metileno: coloca-se uma gota sobre uma lâmina, deixa-se secar e posteriormente

colocar uma gota da cultura.Verde metil acidulado a 0,1% em ácido acético, visando corar o núcleo.Carmim em pó: coloca-se uma pitada sobre a lâmina e posteriormente uma gota da cultura.

Visando uma melhor observação do vacúolo digestivo.Solução de lugol: coloca-se uma gota sobre a lâmina e depois uma da cultura. Serve para a

visualização de cílios e flagelos.Para diminuir os movimentos a fim de facilitar a observação de protozoários, pode-se

utilizar alguns narcóticos, como o açúcar, o álcool isopropílico e ágar a 0,l %. Ás vezes, fibras de algodão podem diminuir o rápido movimento dos protozoários,

funcionando como um obstáculo ou rede.

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