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Com muita fome e raiva, as lagartas dão cabeçadas para conseguir o que querem

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Inspirado por seu próprio jardim de borboletas em casa, um neurocientista da Florida Atlantic University teve uma visão única de como as lagartas da borboleta monarca (Danaus plexippus) se comportam quando a comida é escassa. Os resultados parecem uma combinação de boxe e carros “para-choque”.

Com menos acesso à sua comida favorita, a serralha, eles passam de dóceis a dominantes, dando cabeçadas, atacando e empurrando outras lagartas para o lado para garantir sua própria sobrevivência. E eles são mais agressivos logo antes dos estágios finais de sua metamorfose. Foi demonstrado que a falta de nutrição durante os estágios larvais atrasa o desenvolvimento larval e reduz o tamanho do corpo, o desempenho reprodutivo e a expectativa de vida em adultos.

“A agressão é comum em insetos, incluindo moscas-das-frutas, onde receptores simples de feromônios ou genes únicos podem desencadear sua agressão”, disse Alex Keene, Ph.D., principal autor e professor de ciências biológicas. , Charles E. Schmidt College of Sciences. “Decidi investigar as lagartas monarcas porque fiquei intrigado com seu comportamento combativo, que observei em primeira mão em meu próprio quintal. Elas são grandes e facilmente reconhecíveis em comparação com muitos outros insetos. São animais carismáticos que todos amam, e há uma Aprecio cada vez mais seu potencial para nos dizer como o cérebro controla o comportamento. “

Para o estudo, publicado na revista iScience, os pesquisadores enfrentaram uma série de desafios para manter uma população monarca enquanto tentavam modelar as restrições de recursos. Para enfrentar esses desafios, Keene e sua equipe construíram um jardim aberto de erva-leiteira atrás de seu laboratório baseado em Boca Raton e deixaram a natureza fazer o trabalho de coleta de lagartas. De volta ao laboratório, os pesquisadores colocaram as lagartas em grupos com diferentes quantidades de serralha. Os resultados foram claros: quanto menos comida, maior a probabilidade de as lagartas tentarem dar cabeçadas umas nas outras para se satisfazer.

O processo para chegar a esse resultado também foi desafiador. Os pesquisadores tiveram dificuldade em criar borboletas-monarca em laboratório e descobriram que quase todos os viveiros vendem sua erva leiteira com pesticidas. Então, eles acabaram cultivando sua própria serralha.

Para examinar se as lagartas exibem um comportamento agressivo, Keene e seus colegas quantificaram a presença de investidas agressivas sob uma variedade de condições, bem como o efeito dos ataques a co-específicos. As lagartas da monarca alimentam-se predominantemente de serralha, muitas vezes perdendo plantas inteiras em um período de duas semanas. Em muitos lugares, a erva-leite está disponível apenas durante parte do ano, limitando significativamente o desenvolvimento da monarca. As borboletas monarca também afetam as plantas da serralha que consomem: em sua fase maior e mais faminta, uma única lagarta pode devorar uma folha inteira da serralha em menos de cinco minutos.

“Se você comparar uma lagarta-monarca com uma mosca da fruta, onde há muitas larvas em um pedaço de fruta podre, você descobrirá que elas se alimentam socialmente com poucas evidências de territorialidade”, disse Keene. “Mas cada uma dessas lagartas em algum ponto de seu ciclo de desenvolvimento encontrará uma restrição de recursos porque podem remover as folhas de uma serralha inteira.”

Ao observar as lagartas, os pesquisadores notaram que os tentáculos do monarca, grandes apêndices mecanossensoriais, não eram usados ​​durante a luta. Esse achado sugere que modalidades sensoriais alternativas, como sinais feromonais, olfativos ou táteis que são independentes dos tentáculos, iniciam a agressão. Os pesquisadores acreditam que a agressão induzida pela disponibilidade limitada de alimentos em lagartas monarcas está provavelmente presente em muitas espécies diferentes em todo o reino animal.

“Embora nossa pesquisa tenha mostrado que as lagartas respondem agressivamente a alimentos limitados, ainda esperamos aprender mais sobre o que impulsiona essa resposta em seus cérebros, o que é importante aprender mais sobre como essas respostas funcionam fora do laboratório”, disse Keene. “Um dos problemas fundamentais com um trabalho como este é que estamos testando animais em um ambiente muito derivado. E não é para isso que os cérebros evoluíram. Agora que temos esse modelo de invertebrados em um ambiente relativamente controlado, mas comportando-se relevante, o que se torna importante em termos de observação do mecanismo e da função desse comportamento em organismos mais complexos. “

Além do estudo da agressão em lagartas, as monarcas apresentam um modelo emergente para estudar os mecanismos moleculares subjacentes ao comportamento e estabelecer as bases para pesquisas futuras sobre a neuroetologia da agressão neste sistema.

Fonte da história:

materiais fornecido por Florida Atlantic University. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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Traduzido de Science Daily

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