Como esses insetos bioluminescentes desenvolveram seu brilho?

Em um movimento para evitar predadores famintos, os membros do reino animal desenvolveram diversas maneiras de afastar aqueles que podem lhes transformar no jantar. Enquanto alguns utilizam alertas verdadeiros: sinalizando, por exemplo, que são venenosos, outros usam falsos alertas. Alguns milípedes cheios de cianeto, por exemplo, emitem um brilho fantasmagórico para avisar da sua toxicidade. Mas, curiosamente, verifica-se que, em algumas espécies em particular, esta bioluminescência não evoluiu, de fato, como um mecanismo de defesa, mas sim para ajudá-los a lidar com as tensões de viver em um ambiente quente e seco. Este achado intrigante foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences dos EUA.
Encontrado exclusivamente em torno de três cadeias de montanhas na Califórnia, o Motyxia, ou os milípedes luminosos Sierra, são um grupo de artrópodes cegos produtores de cianeto, conhecidos por sua capacidade de emitir luz. Estes insetos bioluminescentes produzem seu brilho distintivo por meio de moléculas chamadas fotoproteínas, que geram luz sobre combinação com oxigênio ou outros agentes oxidantes – que contribuem com oxigênio ou roubam elétrons em reações químicas.
A pesquisa mostrou que não só a luminescência intensifica quando os animais são tratados, mas também que alguns brilham mais fortes que outros. Ao examinar o quanto esse brilho varia entre as espécies, diz a National Geographic, podemos rastrear as origens evolutivas desse traço. Então, entomologistas do Virginia Tech e da Universidade do Arizona começaram a coletar espécimes do meio natural, incluindo alguns não-brilhantes para comparação, a fim de avaliar os níveis de luminescência.
Uma das espécies analisadas, Xystocheir bistipita, não tinha sido vista desde a sua descoberta, em 1967, e foi assumida como não-luminescente. Mas surpreendentemente, o inseto começou a brilhar no laboratório, despertando suspeitas de que este milípede pode, na verdade, ser um membro dos Motyxia, nomeado de forma errada. Mais tarde, a análise genética realizada pela equipe revelou que este era realmente o caso, então as espécies enigmáticas foram rebatizadas como Motyxia bistipita.
Os pesquisadores então começaram a comparar os genomas dos membros do gênero Motyxia incluindo o seu mais novo membro, a fim de examinar as relações genéticas Depois de construir uma árvore evolutiva, os pesquisadores mediram a intensidade do brilho fotograficamente e, em seguida, investigaram os níveis de toxicidade por cianeto, vendo o quanto eles possuíam em suas glândulas especializadas.
Curiosamente, eles descobriram que a bioluminescência dos milípedes originou no ancestral comum de Motyxia e, em seguida, se tornou mais brilhante ao longo do tempo. Além disso, as espécies que vivem em altitudes mais baixas, como o M. bistipita, brilham menos que seus parentes em altitudes mais elevadas. Como o habitat do M. bistipita é muito mais quente e seco que o dos insetos que vivem acima das montanhas, os pesquisadores raciocinaram que seu brilho por não ter, de fato, evoluído como um sinal de alerta para os predadores, mas como uma maneira de lidar com as tensões do clima.
Em temperaturas mais elevadas, os animais lutam para controlar os níveis de moléculas altamente reativas, oxigenadas, como os peróxidos, o que pode levar ao stress celular. No entanto, fotoproteínas podem efetivamente limpar estas moléculas prejudiciais, reduzindo os danos para a célula.
Mas quando os membros do grupo Motyxia começaram a migrar para altitudes mais elevadas com um maior risco de predação, os insetos reeditam esse sistema de luminescência como um sinal de alerta. Isso foi embasado pela observação de que as espécies contendo maiores volumes de cianeto eram mais brilhantes que os seus homólogos ligeiramente menos tóxicos.
Fonte: IFLScience