Acasalamento de vaga-lumes dá pistas sobre conexões do cérebro

Para muitos, o brilho dos vaga-lumes no ar da noite é um sinal claro de que o verão chegou. Depois de escurecer, esses besouros bioluminescentes são geralmente visíveis apenas quando emitem flashes verdes em seus abdomes, como parte de seu ritual de acasalamento. Algumas espécies obtêm sucesso no acasalamento sincronizando os padrões de piscar – fenômeno que tem atraído a atenção de uma equipe de pesquisadores que estudam o reconhecimento de padrões para saber como o cérebro é conectado.

Para entender melhor o cérebro dos seres humanos e outros animais que processam os sinais visuais, Andrew Moiseff, professor de fisiologia e neurobiologia da University of Connecticut, em Storrs, e Jonathan Copeland, professor de biologia na Georgia Southern University, em Statesboro, ao longo dos quatro últimos verões têm estudado o papel da sincronização das luzes para o acasalamento da espécie de vagalume Photinus carolinus encontrados nas Smoky Mountains do Tennessee National Park.

Muitos machos produzem flashes ao mesmo tempo, no ritmo e repetidamente, de acordo com os pesquisadores, que publicaram seus resultados no dia 9 de julho da revista Science. Esses padrões consistem em uma explosão de flashes variados (normalmente seis), seguidos por um período não intermitente que dura cerca de seis ou oito segundos. Durante essas pausas, a fêmea responde com dois flashes em rápida sucessão, com o segundo flash quase que imediatamente após o primeiro ser concluído. “A fêmea pode produzir de 3 a 59 desses flashes enquanto estão pousadas nas folhas ou ramos”, diz Moiseff.

“Isso apresenta algumas questões interessantes ainda não respondidas sobre se o período em que estão ‘desligados’, assim como os flashes, desempenharia importantes funções comportamentais”, diz Moiseff.

No laboratório, Moiseff e Copeland expuseram um macho de P. carolinus a uma fêmea de P. pirilampos, esperando que o macho imitasse a fêmea. Cada indivíduo produziu o padrão específico de flashes da espécie. O estudo diz o seguinte sobre o cérebro dos vaga-lumes: “É capaz de contar, medir diferenças de tempo e fazer uma pausa enquanto aguarda uma resposta.”

“Nosso interesse é compreender os circuitos do cérebro”, diz Moiseff. “O método que estão usando para fazer isso é através do reconhecimento de padrões, algo que é importante para todos os animais.” Moiseff e Copeland têm estudado outros animais, como corujas e morcegos. “Queremos entender como o cérebro pode processar esses sinais visuais”, acrescenta.

“A bioluminescência do vaga-lume é o resultado de uma reação química envolvendo uma proteína chamada luciferase. Cerca de 1% das espécies conhecidas de vaga-lumes demonstra esse comportamento sincronizado”, explica Marc Branham, professor adjunto no Departamento de Entomologia e Nematologia da University of Florida. “É importante notar, no entanto, que eles não estão em sincronia o tempo todo e só aparecem quando sincronizados em altas densidades e, mesmo assim, alternando dentro e fora de sincronia”, acrescenta.

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