As borboletas se lembram de ser lagartas?

As borboletas armazenam memórias de seus dias como lagartas. As estruturas cerebrais chamadas corpos em cogumelo, associadas ao aprendizado e ao paladar, são retidas durante a metamorfose. Isso permite que a borboleta se lembre de alimentos perigosos ou não comestíveis aprendidos durante seus dias de lagarta. Isso é chamado de condicionamento do medo.

À medida que envelhecemos, criamos novas memórias, mas nunca esquecemos nossa infância. A maioria tem a sorte de ter vídeos caseiros, fotos ou familiares e amigos para ajudar a refrescar as boas e velhas memórias. Acontece que, mesmo sem a ajuda da tecnologia moderna e da família, as borboletas também podem se lembrar de suas lagartas de infância!

O que é metamorfose?

Para uma lagarta amadurecer e virar borboleta, ela deve se metamorfosear.

A metamorfose é um fenômeno natural fascinante. Em biologia, refere-se à impressionante transformação da forma, estrutura ou ambos, após passar do estágio larval juvenil para o estágio adulto no ciclo de vida de um indivíduo.

Alguns exemplos de metamorfose são mais sutis, como no caso de uma estrela do mar. Eles sofrem uma mudança na simetria, mudando da simetria bilateral das larvas para a simetria radial dos adultos. Várias outras mudanças distinguem os estágios larval e adulto das estrelas do mar, mas no geral, elas continuam sendo os seres aquáticos que eram ao nascer.

Alguns animais, por outro lado, passam por uma mudança dramática que os torna quase não identificáveis ​​em sua forma larval. Eles são tão diferentes, na verdade, que são conhecidos por nomes diferentes nesses dois estágios. O girino aquático que se transforma em sapo semi-aquático é o mesmo animal, mas apenas em diferentes estágios da vida. 

No entanto, a transformação mais notável na natureza é o crescimento de um par de asas!

(Crédito da foto: Mathisa / Shutterstock)

O crescimento de asas é exatamente o que uma lagarta faz quando se metamorfoseia em uma borboleta. Imagine ser tão lento quanto um caracol e crescer para poder voar como os pássaros ( bem, não exatamente ). Essa transformação é um dos feitos mais notáveis ​​da natureza e tem hipnotizado poetas e cientistas.

Não é mágica, é ciência!

Desde o nascimento, é destino da lagarta transformar-se em borboleta e seus órgãos sabem disso. Uma coleção de células chamadas de discos imaginais presentes até mesmo em uma minúscula larva já está configurada para se desenvolver em estruturas adultas como asas, antenas, genitália e pernas. No entanto, uma inundação constante de hormônio juvenil produzido pela lagarta impede que essas células se desenvolvam prematuramente. 

O trabalho de uma lagarta é apenas se alimentar. Enquanto se alimenta, para atingir determinado tamanho, seus músculos, intestinos e outros órgãos internos se desenvolvem. Mesmo assim, os discos imaginários permanecem subjugados durante esse tempo e permanecem inativos.

Comer, dormir, repetir! (Crédito da foto: K Hanley CHDPhoto / Shutterstock)

Quando a lagarta atinge um tamanho crucial (que varia de espécie para espécie), a concentração do hormônio juvenil em seu corpo é muito baixa. Uma explosão do hormônio da muda, ecdisona, permite que a lagarta saia do estágio larval. A lagarta muda e muda de pele para revelar uma casca dura, conhecida como crisálida ou casulo. Os discos imaginais acompanham o processo de desenvolvimento dentro da crisálida e se transformam nas características das borboletas.

Ilustração de como a ecdisona e os hormônios juvenis controlam a metamorfose (Crédito da foto: NoPainNoGain / Shutterstock)

Quando não há hormônio juvenil presente no corpo, a ecdisona é liberada mais uma vez, desencadeando o surgimento de uma linda borboleta do casulo. A borboleta voa para acasalar e botar ovos, continuando assim o ciclo de vida.

Ciclo de vida de uma borboleta (crédito da foto: Nicolas Primola / Shutterstock)

Mas o que acontece dentro do casulo? A lagarta se transforma em uma espécie de sopa de nutrientes antes de passar por uma reforma? Seus tecidos cerebrais sobrevivem a esse processo?

Dentro do casulo

Por muito tempo, os cientistas pensaram que as lagartas eram reduzidas a uma papa rechonchuda dentro da crisálida e depois transformadas em borboletas. Acreditava-se que enzimas que quebram os tecidos, como as caspases , eram liberadas, dissolvendo os tecidos da lagarta, especialmente as células do músculo e do intestino que não eram necessárias em uma borboleta.

O tamanho e a estrutura do intestino são drasticamente reduzidos, pois as borboletas só precisam sobreviver até o estágio de acasalamento. Por outro lado, novas células musculares são geradas para suportar a mudança de engatinhar para voar.

Crisálida pendurada em um galho. (Crédito da foto: davidtclay / Shutterstock)

No entanto, ao contrário da crença anterior, em vez de ser totalmente reconstruída, a borboleta agora é vista como uma lagarta remodelada. A tomografia computadorizada mostrou que algumas das estruturas principais permanecem relativamente inalteradas, impedindo alguns ajustes para tornar o novo corpo mais eficiente.

Por exemplo, os tubos traqueais pelos quais o inseto respira não são tocados, pois são necessários para a respiração. Esses tubos de respiração aumentam de tamanho para abastecer o corpo com mais oxigênio, já que voar é mais caro do que andar em termos energéticos.

No entanto, a situação fica mais complicada quando se trata do cérebro. O cérebro é composto de muitas partes diferentes, o que torna difícil identificar com segurança quais partes sofrem modificações no casulo. 

Um estudo forneceu evidências de retenção de memória literalmente chocando algumas lagartas. Manduca sexta , comumente conhecida como lagarta de ancilostomíase, foi treinada para não gostar e evitar o cheiro de álcool etílico, submetendo-os a choques elétricos leves sempre que o cheirassem.

Os pesquisadores então colocaram as lagartas no fundo de um tubo em forma de Y que tinha fumaça de álcool etílico em um braço e nenhum cheiro no outro. 78% das larvas condicionadas rastejaram para longe do braço perfumado e para aquele com ar fresco.

A princípio, o condicionamento foi perdido depois que as lagartas se transformaram em borboletas, mas surpreendentemente, quando o treinamento foi dado em estágios posteriores do ciclo larval, essa aversão ao acetato de etila foi mantida mesmo depois que a lagarta se metamorfoseou. 77% dessas borboletas continuaram a descer pelo braço com ar fresco quando reintroduzidas na configuração do tubo em Y após sua metamorfose. 

Este estudo provou que o tecido neural responsável pelo paladar, olfato, memória e aprendizagem permanece intacto durante a metamorfose. Evidências anatômicas também apóiam esse achado. Corpora pedunculata ou corpos de cogumelos são estruturas emparelhadas encontradas no cérebro de um inseto. No estágio larval, os corpos dos cogumelos são responsáveis ​​por ‘degustar’ com as antenas, além de afetar o aprendizado e a memória. Na fase adulta, são responsáveis ​​não apenas por ‘provar’ e aprender, mas também por ‘cheirar’.

Portanto, eles provavelmente formaram uma associação entre os estímulos de choque doloroso e o “sabor” do acetato de etila. Como os corpos dos cogumelos são muito críticos para a sobrevivência do organismo, eles permanecem praticamente inalterados, enquanto o resto do cérebro pode sofrer modificações para acompanhar o novo corpo. A borboleta adulta, portanto, retém conhecimento da associação entre os estímulos de choque e o acetato de etila.

É importante notar que a memória de insetos como lagartas e borboletas é muito diferente da memória humana. A memória dos insetos é limitada a questões de sobrevivência, como o que é bom e o que não é bom para comer, e para onde devo definitivamente voar para longe ou voar.

Em resumo, ao contrário dos humanos, as borboletas não conseguem se lembrar de experiências pessoais (se houver) de seu tempo como lagarta. Sua memória é estritamente biológica, permitindo que eles se lembrem de coisas que colocam em risco seu bem-estar – como um choque elétrico!

Referências:

  1. Pennsylvania State University
  2. Pergunte a um entomologista
  3. Descubra a vida selvagem
  4. Arizona State University
  5. PloS One Journal
  6. Journal Of Royal Society
Gilvan Alves: 23 Anos de idade, Técnico em Rede de Computadores, Sempre em busca de aprender algo novo todos os Dias!

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