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Como os cientistas reconstruíram o cérebro de uma fera extinta

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Em 1936, um animal chamado Benjamin morreu negligenciado e sozinho em um zoológico australiano, e uma espécie perplexa encontrou seu fim.

Além de uma longa cauda e listras em seu corpo peludo, Benjamin parecia um cachorro de muitas maneiras. Mas ele não era cachorro. Ele era um marsupial chamado tilacino, o último membro conhecido do seu tipo na Terra. Embora o tilacino esteja extinto há 80 anos, isso não impediu os entusiastas de procurar; Ted Turner ofereceu uma recompensa de US $ 100 mil por qualquer prova de um tilacino vivo.

"Muitas pessoas são apenas fascinadas com essa criatura", diz Greg Berns, um neurocientista da Universidade Emory. "Era icônico."

Mas mesmo que os humanos nunca vejam outro tilacino vivo, isso não significa que não possamos entrar em suas cabeças. Graças ao fascínio contínuo com essas criaturas e novas técnicas de imagem cerebral, Berns agora reconstruiu como esse animal provavelmente pensava.

Berns passou a maior parte de sua carreira estudando a cognição de cães - ele treinou cães para ficarem acordados e desenfreados em máquinas de ressonância magnética para estudar seus padrões neurais ao responder a comandos ou comida. Cerca de três anos atrás, ele se deparou com o tilacino, e ficou fascinado com a forma como os animais pareciam cachorros, apesar de terem um histórico evolucionário completamente diferente. Sua aparência semelhante a outros mamíferos inspirou seus dois principais apelidos: o tigre da Tasmânia e o lobo da Tasmânia.

O tilacino é um provável exemplo de evolução convergente, a versão da natureza da invenção independente, diz Berns. No continente australiano e mais tarde na ilha vizinha da Tasmânia, o tilacino era um predador de alto nível e, assim, desenvolveu traços para ajudá-lo a caçar. Essas características, incluindo um longo focinho, orelhas grandes, dentes afiados e um corpo elegante. Os lobos, outro predador do topo, mais tarde evoluiriam esses mesmos traços separadamente.

Cerca de 2.000 anos atrás, o tilacino provavelmente foi levado à extinção no continente australiano pela caça humana indígena e competição de dingos (cães selvagens). Quando os europeus chegaram à Austrália, o marsupial foi encontrado apenas na Tasmânia, e não em grande número. O tilacino era visto como um incômodo e risco para os criadores de gado, que o governo até pagava recompensas para os caçadores abatê-los. A competição de cães selvagens não-nativos e as doenças que eles trouxeram, bem como a destruição do habitat, também contribuíram para a sua morte.

À medida que os avistamentos de tilacino se tornavam mais raros, as autoridades começaram a considerar a proteção das espécies. Em julho de 1936, o governo da Tasmânia declarou que o tilacino era uma espécie protegida, mas era tarde demais: dois meses depois, a espécie foi extinta.

Como muitos outros, Berns foi atraído para o tilacino e suas características estranhamente parecidas com cães. Para dar uma espiada em sua mente, ele primeiro rastreou um cérebro de tilacino preservado em formaldeído no Smithsonian Institution. Aquele cérebro, que pertenceu a um tigre macho da Tasmânia que viveu no Zoológico Nacional até sua morte em 1905, foi acompanhado no estudo por outro do Museu Australiano de Sydney, de acordo com o estudo publicado ontem na revista PLOS One .

Berns usou exames de ressonância magnética e uma técnica relativamente nova chamada imageamento tensor de difusão, que mapeia as áreas do cérebro de "matéria branca" - o tecido que transporta sinais nervosos de e para os neurônios em diferentes partes do cérebro. Para comparação, ele fez as mesmas varreduras em dois cérebros preservados de demônios da Tasmânia, o parente vivo mais próximo do tilacino.

demônio da Tasmânia O demônio da Tasmânia é o parente vivo mais próximo do tilacino, mas está à beira da extinção da perda e da doença do habitat. (Wayne McLean / Wikimedia)

Comparado a seus primos diabólicos, diz Berns, o tilacino tinha um lobo frontal maior e mais complexo. Isso permitiria aos animais uma compreensão do planejamento complexo, o que seria necessário para um predador de ponta que precisa constantemente caçar sua comida. Isso está em contraste com o Diabo da Tasmânia, diz Berns, que geralmente prepara suas refeições e não precisa necessariamente das mesmas habilidades de planejamento e caça.

"Quando os tilacinos estavam vivos, eles foram descartados como animais estúpidos", diz Berns. "[Estes resultados] sugerem o contrário."

Como o resto do corpo de um animal, o cérebro evolui conforme necessário para preencher um certo nicho ambiental, diz Berns. No entanto, como exatamente esse processo funciona fora dos primatas e animais de laboratório permaneceu em grande parte não estudado. "Uma das coisas que espero que saia disso é uma melhor compreensão da relação de um animal entre seu ambiente e seu cérebro", diz ele. "Muitas pessoas não estudam o cérebro de animais selvagens."

Para remediar isso, Berns lançou um projeto chamado "Brain Ark" dois meses atrás, em colaboração com Kenneth Ashwell, um neurocientista da Universidade de New South Wales. Em última análise, a Arca procura criar um arquivo digital de imagens do cérebro de animais que os cientistas possam estudar em qualquer lugar do mundo. Até agora, ele escaneou cerca de uma dúzia de cérebros, diz ele.

Ashwell está particularmente interessado em ver como a árvore evolutiva neural pode ser mapeada com mais dados de outras espécies, vivas e extintas. O que seu time fez com a equidna de bico curto da Austrália mostra uma arquitetura neural semelhante ao tilacino, o que significa que os circuitos cerebrais desses dois animais poderiam ter evoluído em um ancestral comum há mais de 200 milhões de anos. Ele também espera que mais exames possam ajudar os cientistas a aprender mais sobre o comportamento social mal compreendido do tilacino, e como ele se compara a marsupiais vivos.

Mas os insights que esses exames poderiam fornecer vão além de animais raros e fascinantes mortos há muito tempo. Leah Krubitzer, um neurobiólogo evolucionário da Universidade da Califórnia em Davis que não esteve envolvido no estudo, diz que estudos similares de vida e extinção e espécies permitirão aos cientistas não apenas ajudar a mapear como os cérebros de animais evoluíram - mas também lançar novos insights sobre como o cérebro humano evoluiu e o que exatamente o torna tão único.

"Não consigo pensar em algo melhor que possa ser financiado", diz Krubitzer. "Isso faz parte da nossa própria história."

Correção, 23 de janeiro de 2017: Inicialmente, este artigo afirmava que Benjamin era um marsupial, mas não um mamífero. Os marsupiais são mamíferos que normalmente nascem antes de estarem completamente desenvolvidos e continuam se desenvolvendo na bolsa da mãe.

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