Como os polvos usam seus braços para detectar sabores

Polvos e lulas usam as ventosas em seus membros para agarrar suas presas e provar sua presa ao mesmo tempo. Agora, um par de estudos descreve como esses animais "provam pelo toque" e como a evolução os equipou com a capacidade sensorial perfeita para seus estilos de vida. Os artigos, publicados na revista Nature detalham a estrutura dos receptores que cravam as ventosas dos animais. Esses receptores transmitem informações que permitem à criatura sentir o gosto de produtos químicos em uma superfície independentemente daqueles que flutuam na água.

Os cefalópodes -o grupo que inclui polvos e lulas- há muito fascinam os neurocientistas porque seus cérebros e sistemas sensoriais são diferentes daqueles encontrados em qualquer outro animal. Os polvos, por exemplo, têm mais neurônios nos braços do que no cérebro central: uma estrutura que permite que cada braço funcione de forma independente, como se tivesse seu próprio cérebro. E os pesquisadores sabem há muito tempo que as centenas de ventosas em cada braço podem sentir o ambiente e saboreá-lo.

O biólogo molecular Nicholas Bellono, da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, e seu grupo estavam estudando o polvo-de-duas-manchas da Califórnia (Octopus bimaculoides) quando se depararam com uma estrutura distinta na superfície das células do tentáculo do animal. Bellono suspeitava que essa estrutura funcionasse como um receptor de substâncias químicas no ambiente do polvo.

Ele então contatou o neurobiólogo Ryan Hibbs, da Universidade da Califórnia em San Diego, que estuda receptores que são arquitetonicamente semelhantes às estruturas de polvo encontradas pela equipe de Nicholas: ambos os tipos consistem em cinco proteínas semelhantes a barris agrupadas para formar um tubo oco.

Quando os pesquisadores analisaram o genoma do polvo, encontraram 26 genes para essas proteínas em forma de barril, que podem ser embaralhadas para criar milhões de combinações distintas de cinco partes que detectam vários sabores. Os pesquisadores descobriram que os receptores do polvo tendem a se ligar a moléculas “gordurosas” que não se dissolvem na água, sugerindo que eles são otimizados para detectar produtos químicos em superfícies como a pele de um peixe, o fundo do mar ou os próprios ovos do polvo.

Os autores acreditam que ter uma grande variedade de moléculas nas ventosas pode permitir que um polvo determine rapidamente o que está provando, sem ter que enviar essa informação ao cérebro para processamento.

No segundo estudo na Nature, Nicholas, Hibbs e seus colegas estudaram como esses receptores químicos surgiram nos cefalópodes. Os receptores parecem ter evoluído daqueles que muitos outros organismos usam para enviar sinais através do sistema nervoso.

Os pesquisadores compararam os receptores do polvo com aqueles encontrados nos tentáculos sugadores da lula (Sepioloidea lineolata) e descobriram que os receptores da lula respondiam a moléculas que produziam um sabor amargo. Isso sugere que uma lula pode optar por aceitar ou rejeitar sua presa com base nesse gosto específico.

Os pesquisadores também indicaram que as ventosas podem indicar aos neurônios existentes em cada braço o exato momento em que um predador está mais desatento lhes dando a chance de fugir. No seguinte vídeo vemos como um pequeno polvo praticamente cavalga uma enguia para escapar de ser comido. O que se vê no final é uma nuvem de tinta facilitando a fuga.

A análise dos genomas de lulas e polvos mostrou que os receptores evoluíram de forma independente depois que os ancestrais de lulas e polvos divergiram há cerca de 300 milhões de anos, adquirindo novas propriedades ao longo do tempo. A necessidade de diferentes tipos de receptores faz sentido: as lulas flutuam na água, veem suas presas e atiram tentáculos para capturá-las, o que significa que suas ventosas não provam um peixe até tocá-lo. No entanto para os polvos, que tendem a se sentar no fundo do mar e tatear em busca de presas, ter uma variedade de sugadores de tentáculos sensíveis é crucial.

- "Ter tanta percepção tão rapidamente é realmente emocionante", diz Cliff Ragsdale, biólogo evolutivo da Universidade de Chicago, Illinois. Ele diz que as descobertas levantam muitas questões, incluindo como as ventosas enviam informações sensoriais ao cérebro do polvo e como o cérebro as interpreta.