Imagine seus braços presos a quase tudo que eles tocaram. Os humanos só precisam se preocupar com isso em incidentes infelizes envolvendo cola maluca. Você pensaria, no entanto, que um polvo sofreria de membros que se prendem demais: seus oito tentáculos são revestidos com centenas de copos de sucção táteis que mudam de forma e dão sentido à comida. Então, por que esses braços não ficam juntos ou acabam em nós?
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"É surpreendente que ninguém tenha feito essa pergunta", diz Guy Levy, pesquisador do laboratório do neurobiólogo polvo Benny Hochner, da Universidade Nacional Hebraica de Jerusalém. O problema dos braços se unindo e ficando amarrados em nós pode parecer bobo do ponto de vista humano. Mas, para um polvo, é um importante feito evolucionário do controle do movimento.
Levy, Hochner e seus colegas nos EUA e em Israel acham que descobriram como os polvos fazem isso. De acordo com o estudo publicado hoje na revista Current Biology, a pele do polvo produz um sinal químico para anular os reflexos da ventosa dos tentáculos. Cada sinal químico também pode ser exclusivo do polvo, o que impediria que esses organismos, por vezes canibais, também comessem pedaços cortados de seus próprios braços.
Os cientistas estão interessados nesses animais de aparência alienígena porque, como os humanos, eles têm cérebros grandes. Esses cérebros são compostos por 200 milhões de neurônios e capazes de resolver problemas e memorizar (e até mesmo prever importantes jogos de futebol). "Entender realmente a visão de mundo de um polvo é fundamental para entender quais são os fatores que influenciam a formação de um cérebro grande", diz Jennifer Basil, bióloga do Brooklyn College da CUNY que não era afiliada ao estudo.
O sistema nervoso do polvo difere do nosso de uma maneira fundamental: 300 milhões de neurônios periféricos se estendem através dos braços dos tentáculos e facilitam o movimento. Os polegares opostos são ótimos, mas esses tentáculos preênseis dão aos polvos liberdade de movimento que lhes permitem pegar comida, se esconder em pequenos espaços e roubar câmeras de mergulhadores.
As ventosas que revestem os tentáculos do Octopus vulgaris captam sinais químicos e sensoriais para essencialmente saborear potenciais alimentos. (Foto: © Ingo Arndt / Foto Natura / Fotos Minden / Corbis) "O polvo tem controle completo sobre seus braços, mas o controle é distribuído entre o cérebro e os braços, que são até certo ponto autonômicos", diz Levy. Assim, quando um braço de polvo é cortado por acidente ou em uma briga com um predador, ele permanece ativo por cerca de uma hora - instintivamente, agarrando e segurando qualquer coisa que toque.
Por causa de sua autonomia, os pesquisadores viram os braços de polvo amputados como uma forma de tentar responder a perguntas sobre como esses animais canibais reconhecem seus próprios braços ligados (e não soltos) ao alimento em potencial.
Os pesquisadores começaram amputando humanamente um braço de polvos comuns ( Octopus vulgaris ) em seu laboratório. "Este não é um evento traumático para os polvos", explica Levy, que realizou grande parte do trabalho de laboratório com seu colega Nir Nesher. "Eles perdem os braços na natureza muitas vezes e continuam a se comportar normalmente, e o braço volta a crescer".
Os pesquisadores colocaram um polvo e objetos diferentes - braços amputados, braços esfolados, peixes, camarões e placas de petri parcialmente cobertos de pele de polvo - em um tanque e observaram o que aconteceu. Braços amputados nunca se apegaram a si mesmos ou agarraram os braços do polvo vivo no tanque, em vez disso evitando seus antigos ventos vizinhos.
Os braços decepados, no entanto, seguravam os braços de polvo esfolados e a parte plástica das placas de Petri. Os pesquisadores mediram a força aplicada a cada objeto e descobriram que os braços nunca se aplicavam à força de agarrar a pele. Então, qualquer que fosse o sinal que impedisse os reflexos de ligação do otário, ele deveria estar vindo da pele.
Um polvo esfrega os braços sobre o próprio braço recém-amputado, acariciando-o, mas sem agarrar a pele. O polvo agarra o braço agitado apenas no local da amputação, onde a carne é exposta, e a segura em seu bico sem comê-la. (Vídeo: Current Biology, Nesher et al.) A pele do polvo é incrivelmente complexa; Ele é composto de células que mudam de cor chamadas cromatóforos, juntamente com redes de sinalização química e células nervosas. Para testar se um sinal químico poderia estar em jogo, eles espalharam secreções de pele de polvo extraído e secreções de pele de peixe em diferentes placas de Petri, e as colocaram nos tanques do polvo com os braços decepados.
As forças aplicadas pelos braços decepados às placas de petri com lodo de polvo eram 10 vezes menores que uma placa de Petri regular e 20 vezes menos que uma placa de Petri com limo de peixe. Claramente, algum tipo de química da pele transmitia a mensagem “Tentáculos desligados!”
Os sinais químicos são difundidos na biologia, mas os pesquisadores observam que este é o primeiro sinal químico que desencadeia um comportamento motor que não desce pela cadeia de comando no cérebro. Este sinal não apenas impede a criatura de se amarrar em nós, mas provavelmente também impede o animal de comer seus próprios braços decepados. Em testes com tanques, os polvos vivos às vezes também se prendiam a braços amputados, mas eram mais propensos a agarrar um braço e segurá-lo como se nunca lhes pertencesse.
O polvo coloca o braço em sua boca, tratando-o como comida.Os sinais químicos parecem únicos para o animal, mas determinar quão único é cada sinal e fixar a receita química requer uma investigação mais aprofundada. “Esse reconhecimento químico do eu, particularmente em um organismo que tem apêndices tão livres, é essencial para entender como um animal como esse opera porque não há outro animal como esse”, diz Basil.
Seu corpo único e sistema nervoso periférico também chamaram a atenção de grupos biorrobóticos. Um número de laboratórios em todo o mundo está tentando desenvolver um robô de corpo mole baseado em um polvo para aplicações de equipamentos médicos para ajudar a transportar pacientes em instalações de atendimento a idosos. Neste caso, o laboratório israelense trabalha com um esforço europeu chamado STIFF-FLOP que está desenvolvendo um braço robótico flexível baseado no tentáculo dos polvos para ajudar com cirurgias menos invasivas.
"Um mecanismo como o que encontramos aqui pode ser de grande ajuda para os engenheiros", diz Levy. Por exemplo, pode-se programar uma ferramenta cirúrgica semelhante a um braço de polvo para evitar obstáculos por reconhecimento químico, ou "se o manipulador tiver que rastejar pelos tubos do intestino, pode ser programado para evitar manipular as paredes do intestino", ele sugere.
As possibilidades parecem infinitas. Talvez robôs de polvo possam até mesmo explorar as profundezas de nossos oceanos algum dia ... com tentáculos que não se encaixam, é claro.
Correção: Uma versão anterior deste artigo afirmou que o sistema nervoso periférico do polvo contém 300 nervos em vez de 300 neurônios.
