Por que se preocupar em fazer seu próprio veneno quando você pode simplesmente redirecioná-lo da comida que você come? Essa é a estratégia eficiente de economia de energia que muitas lagartas usam, pelo menos. As plantas contêm todos os tipos de defesas químicas desagradáveis, e as lagartas adaptadas para lidar com esses venenos as reciclam prontamente para afastar tudo, de pássaros a formigas e aranhas.
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A nicotina também é uma dessas substâncias químicas potentes. Em animais não são adaptados para lidar com isso, ele causa estragos em um receptor que medeia o controle neuromuscular. O hornworm tabaco, no entanto, acolhe esse veneno. Esta pequena lagarta verde se alimenta de folhas que contêm nicotina em níveis que matariam outros animais. Pesquisadores notaram que lagartas que se alimentam de mais plantas ricas em nicotina tendem a ter níveis mais baixos de predação por formigas e vespas do que aquelas que comem folhas com níveis mais baixos de nicotina. Mas como exatamente os insetos usam o produto químico para dissuadir esses predadores permaneceu um mistério.
Para saber mais, pesquisadores do Instituto Max Planck de Ecologia Química da Alemanha revisaram a genética das plantas de tabaco. Eles projetaram algumas plantas para mexer com a capacidade da lagarta de reconhecer a nicotina, silenciando um gene associado à nicotina que, de outro modo, seria ativado quando as lagartas engoliam aquele químico. Eles então adotaram uma abordagem "pergunte ao ecossistema", plantando as fábricas de tabaco projetadas em Utah, onde crescem nativamente. A equipe permitiu que a natureza trabalhasse, observando como as plantas de silenciamento de genes da nicotina afetavam as invasões das lagartas selvagens com predadores naturais.
Eles rapidamente começaram a observar que as lagartas estavam desaparecendo durante a noite, mas estavam desaparecendo quase que exclusivamente nas plantas silenciadoras de genes, em vez das normais, não-engenheiradas. Após uma investigação mais aprofundada, eles descobriram que as aranhas noturnas do lobo eram os predadores responsáveis por eliminar os suculentos lanches noturnos da lagarta. Esta observação confirmou que o gene particular silenciado pelas plantas modificadas provavelmente desempenha um papel importante na capacidade da lagarta de utilizar a nicotina.
Uma aranha-lobo desfruta de um almoço sem tabaco. (Foto de Pavan Kumar) Os pesquisadores, então, moveram seu experimento para o laboratório, alimentando as lagartas com folhas que continham nicotina e estudando meticulosamente as respostas moleculares e os níveis de concentração de nicotina em todo o corpo dos insetos que se contorciam. Estranhamente, uma pequena quantidade de nicotina consumida - cerca de 0, 65% - continuou desaparecendo dos sistemas de lagartas e não pôde ser explicada, eles ficaram perplexos ao descobrir.
Para descobrir o que as lagartas poderiam estar fazendo, os pesquisadores realizaram estudos laboratoriais observacionais, introduzindo lagartas com e sem genes capacitadores de nicotina intactos em uma arena parecida com um gladiador, contendo uma aranha lobo faminta. O comportamento de ataque da aranha finalmente forneceu a pista que a equipe precisava para quebrar o segredo defensivo da lagarta. Inicialmente, as aranhas pulavam nas lagartas ativadas por genes de nicotina, mas voltavam antes de morder suas presas, como mostrado neste vídeo:
(Vídeo de Sagar Pandit) Quando as aranhas encontradas lagartas cujo gene da nicotina foi silenciado, no entanto, eles poderiam alegremente comer:
(Vídeo de Sagar Pandit) Nenhum traço de nicotina apareceu na pele das lagartas repelindo a aranha após o ataque, levando os pesquisadores a testar o espaço ao redor das lagartas. Pequenas baforadas de nicotina, eles descobriram, cercaram o ar ao redor das cabeças das lagartas traumatizadas. Análises posteriores revelaram que as lagartas sugam um pouco da nicotina de sua dieta para expelir a nuvem de halitose tóxica.
Em outras palavras, no que diz respeito às aranhas, as lagartas têm um caso de muito mau hálito, descreve a equipe em Proceedings of National Academy of Sciences . Neste caso, pelo menos, o equivalente da natureza ao fumo passivo acaba por ser um salva-vidas em vez de um assassino.
