Informação em um mundo de sentidos

Andamos ainda um pouco pasmos, aturdidos mesmo com a quantidade de informação que, de repente, passamos a estocar avidamente nas nuvens, na terra, nas águas, em qualquer lugar onde consigamos encaixar chips de silício. Guardamos as fotos de um jantar com amigos, os vídeos de momentos à sombra de coqueiros, os pores de sol de nossos dias, os amores de nosso caminho, replicamos a vida em todas as mídias, preservando-a cuidadosamente das areias do tempo, de nosso fatal esquecimento, colonizando com nossa fundamental presença este ecossistema virtual, essa recém nascida rede de computadores (um bebê, nem ainda 30 anos). Mesmo quando insistimos em gestar, parir e fazer crescer toda uma era informacional, muitos ainda se perguntam sobre o sentido de tanta informação. Poderá essa imensidão de informação, por exemplo, ser um dia encontrada por arqueólogos do futuro, alienígenas de um novo tempo, que conseguirão, quem sabe, dar finalmente um sentido a todo este frenesi informacional em que se debate a humanidade? Ou será o sentido deste frenesi finalmente vendido em pequenas parcelas mensais pelo bruto, cru e endeusado mercado econômico, que passará a saber mais que nós mesmos acerca de nossos mais recônditos sonhos e desejos? Continue Lendo “Informação em um mundo de sentidos”

Os micróbios estão no comando!

Quanto mais pesquisamos, mais somos surpreendidos pelo fascinante mundo microbiano. Essa semana, cientistas publicaram o resultado de pesquisas sugerindo que a presença de determinada espécie de bactéria no trato gastrointestinal de moscas-de-fruta é capaz de alterar o padrão de locomoção desses organismos.

O nosso sistema digestivo é um clássico exemplo de um ambiente altamente parasitado. Em média, o nosso sistema digestivo é habitado por mais de dez trilhões de microrganismos, uma quantidade de células 10 vezes maior do que o número de células humanas em nosso corpo, e possuindo 150 vezes o número de genes presentes em nosso genoma. Causadores de variados transtornos gastrointestinais, bactérias, fungos e protistas, habitantes comuns do trato gastrointestinal de todos nós, foram vistos, por muitas décadas, como parasitas indesejados. Mais recentemente, no entanto, o papel desses organismos tem se transformado. Continue Lendo “Os micróbios estão no comando!”

Compreender para cooperar

Golfinhos sabem que estão cooperando com os pescadores no sul do Brasil, ou apenas utilizam os pescadores como uma barreira fixa para nela encurralar o cardume de peixes, aumentando assim a eficiência da captura?

Golfinhos são o máximo. Além das várias histórias em que evitam o afogamento de pessoas, esses mamíferos ágeis e inteligentes ganham ainda mais pontos por atacarem tubarões: pode haver motivo maior para um banhista amar golfinhos? Eles imitam vocalizações, têm dialetos, usam ferramentas para conseguir alimento, enfim, nos maravilham a cada nova pesquisa. A cereja do bolo é que eles ajudam grupos de pescadores nativos a ter um bom dia, direcionando cardumes inteiros para suas redes, e depois ganhando dos pescadores mimos em forma de peixes. Toda essa empatia que sentimos por golfinhos, alimentada por uma vasta iconografia, nos faz pensar neles algo como nossos cães marinhos de estimação, e assim corremos o risco de projetar neles capacidades excessivamente humanas. Por exemplo, será que eles sabem que estão cooperando com os pescadores, ou apenas estão caçando os cardumes de peixes, tentando encurralá-los contra uma barreira qualquer para assim conseguir comer mais? Continue Lendo “Compreender para cooperar”

A doce vida na colônia

Animais frequentemente apresentam algum nível de organização social, formando desde casais e famílias, até todos os coletivos que estudamos na escola primária: cardume, bando, alcateia, matilha, manada, etc. O nível mais derivado de organização social é chamado de eusocial e também tem alguns coletivos:  colmeias, para abelhas, e colônias, para formigas.  A principal característica das eusociedades é a separação entre indivíduos reprodutores, como as abelhas e formigas rainhas, e indivíduos estéreis, como as abelhas operárias e as formigas soldados.

Abelhas, formigas e marimbondos são insetos himenópteros que se tornaram eusociais independentemente. Eles evoluíram de ancestrais similares a vespas solitárias que, ao contrário da maioria dos insetos, cuidavam e alimentavam suas crias em ninhos. O primeiro passo evolutivo teria sido a manutenção de mais de uma geração de adultos no ninho, alguns colocando ovos e outros ajudando a criar as larvas. Esta organização ainda está presente em várias espécies de himenópteros. A eusocialidade teria evoluído quando a maturação sexual das gerações mais jovens foi reprimida, cabendo a um único indivíduo produzir todos os ovos.

Há muitos anos os pesquisadores sabem que a quantidade e qualidade da comida têm um papel importante na divisão entre reprodutores e estéreis. Larvas de abelhas alimentadas com geleia-real, por exemplo, se tornam abelhas rainhas. Mas quais são os mecanismos fisiológicos e moleculares que regulam a diferenciação?

Cientistas trabalhando nos Estados Unidos e na Alemanha compararam todos os genes expressados nos cérebros de indivíduos reprodutores e estéreis de sete espécies de formigas. Eles encontraram que a expressão de um único gene, uma das versões da nossa insulina em insetos, chamada de insulin-like peptide 2 (ilp2), estava aumentada nos indivíduos reprodutores em relação aos indivíduos estéreis das sete espécies analisadas. A insulina regula o metabolismo de açúcar e sua produção tem efeito direto no estado nutricional.

Os pesquisadores então escolheram estudar uma espécie de formiga que não possui formiga-rainha, mas na qual as formigas operárias alternam uma fase não-reprodutiva, em que alimentam as larvas, com uma fase reprodutiva, quando já não há mais larvas na colônia. Eles mostraram que a expressão de insulina em uma região do cérebro das formigas dependia da presença de larvas. Cada vez que as larvas eram retiradas da colônia, aumentava a expressão de insulina no cérebro, resultando na produção de mais ovos.  Também mostraram que, quando injetadas com insulina artificial, as formigas passavam a produzir ovos.

Ainda não se sabe como as larvas reprimem a produção de insulina nos adultos, levando à atrofia dos ovários. Mas como as condições nutricionais eram as mesmas, o resultado indica que a via de sinalização de insulina passou a ser usada para a comunicação entre larvas e adultos. Um hormônio que tinha uma função metabólica individual passou a participar na organização social, como se a colônia fosse um superorganismo composto não por células, mas por indivíduos.

A metáfora do superorganismo, explorada tantas vezes pelos estudiosos das eusociedades, ganhou ainda mais força com outro estudo recentemente disponibilizado em BioRxiv, mostrando que a geleia produzida por abelhas rainhas e operárias contém moléculas de RNA ativas que são passadas às larvas durante a alimentação.  Quando ingeridas, estas moléculas inibem a produção de certas proteínas até a vida adulta. Como as moléculas de RNA na geleia das operárias são diferentes das moléculas presentes na geleia produzida pelas rainhas, os autores sugerem que elas têm um papel na organização social da colmeia.

Durante a história da vida na terra, seres unicelulares originaram animais compostos por diferentes tipos celulares e cuja reprodução passou a depender de células especializadas. Nesta grande transição evolutiva a seres multicelulares, proteínas previamente existentes passaram a ser usadas para comunicação e adesão intercelular. A emergência de espécies eusociais mostra que neste jogo de reutilização de vias moleculares dá para ir ainda mais longe.

João F. Botelho (Yale University)

Para saber mais:

Chandra V, Fetter-Pruneda I, Oxley PR, Ritger AL, McKenzie SK, Libbrecht R, et al. Social regulation of insulin signaling and the evolution of eusociality in ants. Science. 2018;361(6400):398-402.

Maori E, Garbian Y, Kunik V, Mozes-Koch R, Malka O, Kalev H, et al. A transmissible RNA pathway in honey bees. bioRxiv. 2018.

Peters RS, Krogmann L, Mayer C, Donath A, Gunkel S, Meusemann K, et al. Evolutionary History of the Hymenoptera. Curr Biol. 2017;27(7):1013-8.

De humanos a formigas: o ínfimo infinito

Na interface entre o indivíduo e o coletivo existimos. Dificilmente seríamos viáveis em isolamento social. Se vez em sempre desejamos a paz das montanhas, a quietude de um por de sol, ou a solenidade de um céu carregado de estrelas, o estar apenas conosco trazendo ganhos de entendimento sobre nós mesmos, o mesmo não vale para uma vida inteira.

Crescemos sociais em vários níveis, seja no interior da família, das amizades concretas, da vizinhança, num crescente vertiginoso até o todo fora das amizades virtuais: onde quer que estejamos, podemos mesmo dizer que não estamos sós nunca, haja visto o esforço que requer a meditação, o treino intenso para amainar essa gritaria interna do mundo de vozes que nos pensa.

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Dois cérebros para pensar: a evolução da inteligência em aves e mamíferos

Assim como nós, primatas, algumas aves brincam, resolvem problemas, usam ferramentas, aprendem a cantar e se reconhecem no espelho. Este nível de sofisticação comportamental, ausente em outros animais, evoluiu independentemente nas linhagens das aves e dos mamíferos. Quais mudanças no cérebro estão subjacentes à sua evolução? Continue Lendo “Dois cérebros para pensar: a evolução da inteligência em aves e mamíferos”

Cérebros sociais ou sociedades cerebrais?

Mini-cérebros podem se unir em superpoderosos mega-processadores biológicos?

No que depender das neurociências, parece que nem Pink, nem o Cérebro, os inesquecíveis ratos brancos dos laboratórios ACME, conseguirão conquistar o mundo. Dominar o mundo é coisa séria, e para viver em ambientes diferentes como Tundra, Taiga, Floresta Temperada, Floresta Tropical, Savana, Pradaria, Caatinga e Deserto, um ser vivo precisa ser capaz de se ajustar a muitas situações distintas. É coisa de gente grande, e não de rato pequeno. Continue Lendo “Cérebros sociais ou sociedades cerebrais?”