O mistério dos casulos de cores diferentes.

O documentário abaixo mostra, de forma resumida, como os Insetos atingiram grande diversidade de morfologias e de hábitos... além da incrível capacidade de localização espacial, comunicação por feromônios, relações estreitas entre plantas e seus polinizadores, uma estratégia que surpreende ou encanta mesmo aos cientistas especialistas em Entomologia é a camuflagem... todo o documentário é muito interessante, mas observe em 26:20:

Diferente da maioria dos animais, que tem sua forma, seja em estágio juvenil ou adulto, com a cor, textura ou forma do ambiente à volta, passando despercebidos pelos predadores, essa lagarta possui um mecanismo de camuflagem condicional, como mostrado no vídeo: caso empupe em uma superfície áspera, seu casulo será marrom; caso empupe numa superfície lisa, seu casulo será verde.

Pupas da mesma espécie de lagarta assumem cores diferentes em superfícies de texturas diferentes.
Imagem retirada do documentário. 

Mas como ocorre essa escolha por parte da lagarta? Se trata de uma escolha? 

A melhor resposta seria: Não! 

O conceito de adaptação é comumente difundido com a "escolha/decisão" de um organismo de se modificar para superar alguma pressão imposta pelo ambiente, sendo que essa decisão não ocorre, mas sim, indivíduos são selecionados dentro de uma população, e esta seleção acaba por permitir que uma característica se fixe ou seja excluída nas gerações futuras.

No caso da lagarta de Borboleta Rabo-de-Andorinha, ela sequer é dotada de boa visão para escolher que cor será sua pupa... então, a resposta mais correta seria em torno de uma reação do organismo à superfície na qual a lagarta empupou. 

Fotografia mostra os diversos pelos, espículas e cerdas espalhados pelo corpo de uma borboleta.
Imagem disponível em:
http://www.alexanderwild.com/Photography/Recent/n-js6qN/i-wsjbXv4

Alguns em maior quantidade, outros menos, distribuídos em diversas regiões do corpo... mas existem pelos, espículas, espinhos e cerdas que funcionam como órgãos táteis, mecanorreceptores, dos insetos. A lagarta, como dito, não enxerga bem, e portanto sua percepção do ambiente é praticamente exclusivamente tátil. 

Para empupar na cor necessária para se camuflar numa planta verde ou marrom, foi necessário que a seleção atuasse, fixando nessa espécie a capacidade de, ao estimular as células nervosas associadas aos pelos, promover uma alteração na produção de pigmentos. Os galhos mais velhos, por exemplo, possuem mais lignificação, e portanto são mais ásperos. Durante a procura de um local ideal para sofrer a ecdise, é provável que os pelos da lagarta, num galho lignificado, sejam mais estimulados do que seriam em uma superfície lisa, e as células nervosas associadas aos mecanorreceptores enviem ao sistema nervoso um sinal de estresse que produza o pigmento marrom. A ausência do estímulo, num galho liso, mais jovem, e portanto verde, não geraria o estresse necessário para a produção do pigmento marrom. 

Detalhe da relação entre as cerdas e as células nervosas que transformará o estímulo mecânico em impulso nervoso.
Imagem disponível em:
http://dc395.4shared.com/doc/zfCbZm21/preview.html 

Essa é a minha teoria, e a sua? 

Deixe seu comentário!

Saiba mais em:
http://www.infoescola.com/biologia/camuflagem-e-mimetismo/
http://www.infoescola.com/anatomia-humana/tato/
http://www.klick.com.br/enciclo/encicloverb/0,5977,POR-5697,00.html
http://www.portaleducacao.com.br/educacao/artigos/45226/os-orgaos-dos-sentidos-dos-insetos
http://biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1753
http://dc395.4shared.com/doc/zfCbZm21/preview.html
http://www.ica.ufmg.br/insetario/images/apostilas/ap_ent_basica.pdf

Neurônios Espelho

Manada de Gnus iniciando a travessia de um rio.
Imagem disponível em:
http://melibro.com/una-manada-de-nus-juan-bonilla/

Ao observar uma manada de Gnus correndo em velocidade em uma direção, podemos achar que estão todos em grande perigo... e alguns podem até estar, de fato, pois existem alguns predadores vorazes destes animais... mas, observe os primeiros segundos deste vídeo: 

Para os Gnus, a presença do Guepardo, alguns metros distante, não é um risco até que este felino ataque um dos componentes da manada. A partir do momento que um dos indivíduos foge por ser diretamente ameaçado, ou depois de ser injuriado, a atividade dos neurônios espelho dos demais estimula que os mais próximos corram, sintam medo. Daí em diante, acontece uma reação em cadeia, onde no fim todos estão em fuga simplesmente por terem tido contato visual com um dos indivíduos da própria espécie em fuga, mas não se sentem diretamente ameaçados pelo Guepardo. Talvez a atividade cerebral dos Gnus esteja mais adaptada a reagir após a ação dos neurônios espelho, e não em resposta à movimentação do Guepardo, por sua pelagem seconfundir com a vegetação, que pode ser difícil demais de impressionar as células receptoras da visão dos Gnus. 

Os neurônios espelho foram descobertos por acaso nos anos 90 do século passado, quando pesquisadores estudavam a atividade cerebral de macacos enquanto estes manipulavam alimentos com as mãos. Quando um dos pesquisadores pegou uma uva e a comeu, a região do cérebro do macaco responsável por essa ação foi ativada. Então os pesquisadores perceberam que a simples observação de uma ação, para o cérebro, pode contar como a EXECUÇÃO desta ação! Muitas vezes, essa atividade cerebral é tão eficaz, que o "observador" executa a ação observada:

Bebê reagindo à expressões realizadas por um adulto.
Imagem disponível em:
http://bocadementecapto.blogspot.com.br/2012/05/neuronios-espelho.html

 Essa resposta é mais comum do que poderíamos pensar... muitos estudos tem sido feitos na busca do entendimento dos neurônios espelho, e existem defensores que mesmo o mercado financeiro possa ser afetado pela "ânsia" de uma pessoa em seguir o que outra fez, e essa reação, mesmo em humanos, tem sido chamada de "Efeito Manada".

Assista o vídeo abaixo:

E aí? Bocejou? 

Ainda não? 

Talvez alguns minutos a mais.... as áreas responsáveis por disparar o bocejo, o sorriso, a tristeza, por exemplo, são facilmente estimuladas somente com a observação dessas atitudes, ou expressões em outras pessoas, ou mesmo animais. Isso se deve à ação dos Neurônios Espelho, que eleva nosso humor quando assistimos comédias, ou estimulam o sentimento de compaixão ao observarmos uma cena triste.

Destruição de uma vida... por alguns minutos...
Imagem disponível em:
http://hypescience.com/morrer-dor-testiculos-saco/

Solidariedade  à dor do rapaz na foto... é o que a maioria dos homens vai sentir, por que observar essa imagem é quase como sentir o golpe!

Saiba mais em:
http://www2.uol.com.br/vivermente/reportagens/a_imitacao_pode_curar.html
http://pt.slideshare.net/mayarafn/neurnios-espelho
http://www.superinteressante.pt/index.php?option=com_content&view=article&id=2382:darwin-explica&catid=9:artigos&Itemid=83
http://sociedadeprimata.wordpress.com/2013/02/16/efeito-manada-aspectos-neuropsicologicos-da-natureza-humana/
http://www.youtube.com/watch?v=WqANL1luHX8

A capacidade olfativa dos insetos

Visão frontal de uma mariposa com antena plumosa.
Imagem disponível em:
http://incrivelterra.blogspot.com.br/2013_03_01_archive.html 

Insetos são os organismos mais numerosos dentro do reino animal, ocupando aproximadamente metade da quantidade de espécies deste reino!

Gráfico mostrando os componentes do reino animal, com grande representatividade dos Insetos.
Imagem disponível em:
http://djalmasantos.wordpress.com/2011/08/12/testes-de-taxonomia-44/

Estes organismos possuem órgãos sensoriais muito complexos, capazes de perceber o ambiente quimicamente (feromônios, odores, etc...) e fisicamente (temperatura, tato, etc...): as antenas. 

Anatomia geral de uma antena de inseto.
Imagem disponível em:
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfc10AB/aula-didatica-classe-insecta

As antenas variam muito em formatos e tamanhos, e em alguns insetos está mais apta a detectar odores, enquanto em outros insetos a capacidade tátil é mais eficiente. A imagem abaixo traz uma pequena amostra da variedade de antenas.

Diversidade morfológica de antenas de insetos
Imagem disponível em:
http://www.ninha.bio.br/biologia/insetos.html

As antenas dos insetos, via de regra, possuem milhares de células receptoras de partículas odoríferas, situadas em poros cuticulares, que abrem-se e fecham-se conforme o movimento constante das antenas, possibilitando que a célula receptora seja exposta e recolhida, e assim entra em contato com o ar e, eventualmente, com partículas odoríferas.  Caso a partícula odorífera seja reconhecida pela célula receptora, esta se despolariza, e o neurônio associado a esta recebe as cargas da despolarização e o impulso nervoso é produzido, transmitido célula a célula até chegar ao cérebro, onde a informação é interpretada e o inseto percebe o cheiro. 

Detalhe das células receptoras de partículas odoríferas em antenas de insetos.
Imagem disponível em:
http://www.sedis.ufrn.br/bibliotecadigital/pdf/biologia/Per_Sen_Ser_Viv_LIVRO_WEB.pdf

Essa informação pode servir para localizar um alimento, localizar ou escolher parceiros sexuais, para perceber algum perigo... Os insetos são capazes de sentir cheiros à distancias muito grandes, por conta da grande quantidade de células receptoras, e se guiam através do gradiente de concentração das partículas odoríferas, aproximando-se cada vez mais da fonte do odor.

No vídeo abaixo, o naturalista e cineasta David Attenborough  mostra que as abelhas se comunicam por feromônios para manter a coesão da colônia. Quando a mariposa aparece para roubar o mel, as abelhas iniciam um comportamento agressivo em resposta ao deslocamento de ar e calor gerados pela mariposa, porém não a atacam e permitem que ela entre no enxame e se alimente do mel: isto somente foi possível por que a mariposa libera um feromônio idêntico ao das abelhas!    

Saiba mais em:
http://super.abril.com.br/mundo-animal/antenas-insetos-servem-farejar-488598.shtml
http://www.infoescola.com/bioquimica/feromonios/
http://www.youtube.com/watch?v=hI6lBv5jo5s&list=PLJ2BwfyMAojzKF2oFIJRbM3n4zA0voWA4
http://pt.slideshare.net/hyguer/fisio1
http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=2793
http://www.pragas.com.br/noticias/destaques/insetos_antenas.php
http://www.sedis.ufrn.br/bibliotecadigital/pdf/biologia/Per_Sen_Ser_Viv_LIVRO_WEB.pdf

Cobras sob ataque!

Um dos animais mais temidos na cultura ocidental é a serpente... mas alguns animais não tem nenhum medo, e mesmo sendo menores, até mesmo se alimentam delas!

Logicamente, para que animais menores predem cobras, que, via de regra, são predadoras eficientes, eles precisam de um aparato mais eficiente do que elas! Vejamos o vídeo abaixo:

A tarântula, menor do que a cobra, precisou ser rápida no ataque e seu veneno agiu de maneira rápida, pois se não fosse assim, a cobra poderia atacar, ou mesmo fugir. A primeira via de ação do veneno, para que a cobra não pudesse se livrar da aranha, tem que ser um anestésico potente, capaz de reduzir rapidamente a capacidade de locomoção da cobra. Para tal função, o veneno precisa ter a capacidade de bloquear os impulsos elétricos que comandam o movimento muscular, e isto poderia ser feito tanto na fonte do impulso, ou seja, no sistema nervoso central, quanto nas próprias fibras musculares.

Na maioria dos casos, o receptor de membrana reconhece a molécula sinalizadora (neste caso, o veneno), e se adere à esta. 

Receptor de membrana - no caso desta representação, um receptor de insulina.
Imagem disponível em:
http://www.biomedicinapadrao.com/2011/04/o-receptor-de-insulina.html

Então dá-se início à uma cadeia de reações no interior da célula, podendo resultar em liberação de vesículas, abertura ou fechamento de canais, despolarização entre outros processos. Atuando no sistema nervoso central, o veneno da tarântula se ligaria aos receptores de membrana capazes de reconhecer os neurotransmissores, e assim não haveria a passagem do impulso elétrico de um neurônio para outro. As sinapses estariam comprometidas, disfuncionais, enquanto o veneno estivesse presente. Ou mesmo a ação poderia ser anterior aos receptores de neurotransmissores, atuando no bloqueio da liberação de vesículas portadores dos mesmos. Por outro lado, o veneno poderia atuar ao se ligar aos canais iônicos das fibras musculares, impedindo a despolarização da célula, consequentemente sua contração.

Neurônio associado à uma fibra muscular. Detalhe à direita de vesículas com neurotransmissores sendo liberadas.
Imagem disponível em:
http://crentinho.wordpress.com/2009/11/05/tecido-nervoso-e-sistema-nervoso/

É mais provável que o veneno da tarântula tenha agido no sistema nervoso central, e desta forma a cobra teria vários sistemas musculares prejudicados, como mostrado no vídeo: em segundos ela estava se movimentando sem controle, impossibilitada de fugir. A segunda via de ação do veneno seria a digestiva, onde os tecidos da cobra se deterioraram, até estarem aptos para serem sugados pela aranha.

Este tipo complexo de veneno (neurotóxico e com enzimas digestivas) se mantém na tarântula por ter sido selecionado. É provável que muitas linhagens de aranhas portadoras de venenos menos complexos, incapazes de se ligar à receptores de neurotransmissores ou canais iônicos de fibras musculares, tenham se extinguido, justamente por não conseguir capturar vertebrados, que os caçavam em vez disto. Então, alguma população que possuía a combinação mais eficiente de moléculas (enzimas e que facilmente se ligassem à receptores de membrana e canais iônicos) obteve maior sucesso em se livrar de predadores ou mesmo em capturar maiores presas. Este tipo de veneno, então, teve a frequência aumentada e então se fixou nas gerações consequentes.

  

Tirinha mostra com humor que ferramentas mais eficientes colocam certos seres em vantagem dentro de uma população.
Imagem disponível em:
http://www.fomosplanejados.com.br/capitulos/assuntos/assunto.asp?codcapitulo=36&codassunto=120&numero=2

Mas em outros casos, como o vídeo abaixo, o animal que ataca a serpente não possui um veneno com essas características, e a batalha pela sobrevivência se torna mais acirrada. Apesar da baixa qualidade do vídeo, é possível ver um miriápoda tentando capturar uma cobra, mas a presa não parece muito afetada pelo veneno, e luta contra o predador:

 

Então, podemos supor que o veneno inoculado pelo miriápoda não foi capaz de interferir na transmissão do impulso nervoso, nem afetar o sistema nervoso central da cobra. 

Agora uma curiosidade: o vídeo abaixo não conta com narração, apenas um amador que avistou uma cobra numa estrada e registrou a cena:

Que cena bizarra, hein? O que será que aconteceu com essa cobra? Aparentemente, ela sofreu um colapso após uma convulsão, e internautas supuseram nos comentários do YouTube que ela havia sido picada por algum inseto. Apesar dos efeitos serem diferentes dos mostrados no vídeo da tarântula, é possível que ela realmente tenha sofrido tal ataque!

Saiba mais em:

http://pt.scribd.com/doc/87200044/Neurotransmissores
http://www.youtube.com/watch?v=_9osQIcKw0I