Nas águas ensolaradas e pontilhadas dos manguezais do Caribe, pequenas medusas em forma de caixa flutuam dentro e fora da sombra. Essas cubomedusas se distinguem das verdadeiras águas-vivas em parte pelo seu sistema visual complexo —os predadores do tamanho de uvas têm 24 olhos. Mas, como outras, elas são desprovidas de cérebro, controlando seus corpos em forma de cubo com uma rede distribuída de neurônios.
Essa rede, agora se sabe, é mais sofisticada do que se imaginava. Em setembro, pesquisadores publicaram um artigo na revista Current Biology indicando que a espécie Tripedalia cystophora tem a capacidade de aprender. Como a linhagem das cubomedusas se separou das demais no início da história evolutiva, entender suas habilidades cognitivas poderia ajudar os cientistas a rastrear a evolução da aprendizagem.
A parte complicada de estudar o aprendizado nas cubomedusas foi encontrar um comportamento cotidiano delas que os cientistas pudessem treinar em laboratório.
Anders Garm, um biólogo da Universidade de Copenhague e autor do novo artigo, disse que sua equipe decidiu focar em uma rápida mudança de direção que as cubomedusas executam quando estão prestes a bater em uma raiz de mangue. Essas raízes se elevam pela água como torres negras, enquanto a água ao redor delas parece pálida. Mas esse contraste pode mudar de um dia para o outro, à medida que a lama turva a água e torna mais difícil saber o quão longe está uma raiz. Como as cubomedusas sabem quando estão se aproximando demais?
"A hipótese era que elas precisam aprender isso", disse Garm. "Quando elas voltam para esses habitats, elas têm que aprender: como está a qualidade da água hoje? Como o contraste está mudando hoje?"
No laboratório, os pesquisadores produziram imagens de listras alternadas escuras e claras, representando as raízes de mangue e a água, e as usaram para revestir o interior de baldes com cerca de seis polegadas de largura. Quando as listras eram um preto e branco contrastante, representando uma clareza ótima da água, as cubomedusas nunca chegavam perto das paredes do balde. No entanto, com menos contraste entre as listras, as cubomedusas imediatamente começaram a colidir com elas. Essa foi a chance dos cientistas de ver se elas aprenderiam.
Após algumas colisões, as cubomedusas mudaram seu comportamento. Menos de oito minutos após chegarem ao balde, elas estavam nadando a uma distância 50% maior do padrão nas paredes e quase quadruplicaram o número de vezes que realizaram sua manobra de meia-volta. Parecia que elas haviam feito uma conexão entre as listras na frente delas e a sensação de colisão.
Além disso, os pesquisadores removeram neurônios visuais das cubomedusas e os estudaram em uma placa. As células foram expostas a imagens listradas enquanto recebiam um pequeno pulso elétrico para representar a colisão.
Em cerca de cinco minutos, as células começaram a enviar o sinal que faria uma cubomedusa inteira se virar.
"É incrível ver como elas aprendem rápido", disse Jan Bielecki, pesquisador pós-doutorado no Instituto de Fisiologia da Universidade de Kiel, na Alemanha, e também autor do artigo.
Pesquisadores que não estavam envolvidos no estudo consideram os resultados um avanço significativo na compreensão das origens da aprendizagem. "Esta é apenas a terceira vez que a aprendizagem associativa foi demonstrada de forma convincente em cnidários", um grupo que inclui anêmonas-do-mar, hidras e águas-vivas, disse Ken Cheng, professor da Universidade Macquarie em Sydney, Austrália, que estuda esses animais. "E esta é a demonstração mais legal, repleta de dados fisiológicos."
Os resultados também sugerem que as cubomedusas possuem algum nível de memória de curto prazo, pois podem mudar seu comportamento com base em experiências passadas, disse Michael Abrams, pesquisador pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, que estuda a neurociência do sono das medusas. Ele se pergunta por quanto tempo as cubomedusas se lembram do que aprenderam. Se forem retiradas do tanque por uma hora e depois retornarem, elas precisam aprender tudo de novo?
Em trabalhos futuros, os pesquisadores esperam identificar quais células específicas controlam a capacidade das cubomedusas de aprender com a experiência. Garm e seus colegas estão curiosos sobre as mudanças moleculares que ocorrem nessas células à medida que os animais incorporam novas informações em seu comportamento.
Eles também se perguntam se a capacidade de aprender é universal entre as células nervosas, independentemente de fazerem parte de um cérebro. Isso pode explicar sua persistência peculiar na árvore da vida. "Há sistemas de órgãos surgindo e desaparecendo o tempo todo", disse Garm. "Mas os sistemas nervosos, uma vez que estão lá, raramente desaparecem novamente."
Talvez a capacidade de aprender seja uma das razões pelas quais elas ainda estão aqui.
Comentários
Os comentários não representam a opinião do jornal; a responsabilidade é do autor da mensagem.