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No cérebro humano, centenas de bilhões de células nervosas estão interconectadas da maneira mais complicada, e somente quando essas interconexões são feitas corretamente o cérebro pode funcionar adequadamente. Isso não é diferente para os insetos, embora seus cérebros consistam em “apenas” entre cem mil e um milhão de células nervosas. No entanto, um comportamento fascinante e inesperadamente complicado pode ser observado em insetos, por exemplo, quando criam filhotes na colmeia ou quando os mosquitos procuram sangue. Em grande parte, o cérebro se desenvolve no embrião, mas em muitos animais só se completa após o nascimento. Agora, biólogos da Universidade de Göttingen descobriram que as larvas do besouro estão começando a usar seus cérebros, embora ainda estejam “em construção”. Os resultados foram publicados na revista PLOS Biology.
Os biólogos compararam o desenvolvimento do cérebro de moscas e besouros, enfocando o “complexo central”, uma estrutura do cérebro que os insetos precisam para se orientar no ambiente. Usando métodos de engenharia genética e edição de genoma, eles primeiro marcaram o mesmo pequeno grupo de células nervosas na mosca da fruta e no besouro vermelho da farinha. Isso permitiu que eles acompanhassem o desenvolvimento dessas células do embrião ao animal adulto sob o microscópio e comparassem o desenvolvimento entre as espécies animais. Antes mesmo dessas investigações, sabia-se que parte do complexo central já se formava nas larvas do besouro, enquanto nas moscas só se desenvolve no animal adulto. Achava-se que o desenvolvimento completo dessa parte era necessário para permitir que a larva do besouro andasse; vermes não precisam dessa parte porque não têm pernas.
No entanto, para sua surpresa, os cientistas descobriram que essa parte do cérebro começa a funcionar na larva do besouro, embora ainda não tenha atingido um estado semelhante ao do animal adulto. Em vez disso, a estrutura corresponde a um estágio embrionário de desenvolvimento conhecido de outros insetos. A diferença é que nas larvas do besouro as células nervosas desse cérebro “em construção” já estão formando conexões, o que provavelmente ajuda a larva a se orientar em seu ambiente. “Eu esperava encontrar uma versão em miniatura do complexo central para adultos, mas não que seu ‘canteiro de obras’ tivesse começado a funcionar”, disse Max Farnworth, primeiro autor e aluno de doutorado em Genética do Desenvolvimento Evolutivo da Universidade de Göttingen, expressando sua surpresa.
A segunda grande surpresa foi que a sequência das etapas do desenvolvimento do cérebro mudou no besouro. Anteriormente, pensava-se que as etapas de desenvolvimento sempre procediam na mesma ordem, embora o tempo da etapa possa mudar. Isso é conhecido como “heterocronia” na biologia evolutiva. No entanto, no embrião do besouro, algumas etapas do desenvolvimento mudaram de posição para ocorrer mais cedo na série do que na mosca. Isso foi observado, por exemplo, no que diz respeito à formação de junções de células nervosas e à formação de sinapses, enquanto outras etapas ocorreram posteriormente, como na mosca.
“Nós descobrimos o primeiro exemplo de uma mudança na ordem de desenvolvimento do cérebro, conhecida como ‘sequência heterocrônica'”, explica o autor principal, o professor Gregor Bucher, diretor de Genética Evolutiva do Desenvolvimento. “O desenvolvimento do cérebro dos insetos é provavelmente muito mais variável do que poderíamos ter imaginado. Isso poderia explicar como eles foram capazes de adaptar seus cérebros de tantas maneiras diferentes às demandas do ambiente.”
Fonte da história:
materiais fornecido por Universidade de Göttingen. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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Traduzido de Science Daily
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