No domínio da percepção olfativa, humanos e bichos-da-seda são muito diferentes. Humanos de ambos os sexos compartilham um nível semelhante de desenvolvimento olfativo.
Embora as mulheres possuam uma contagem ligeiramente maior de neurônios olfativos, o que lhes confere um olfato um pouco mais apurado, tanto homens quanto mulheres geralmente percebem os mesmos odores.
Isto contrasta fortemente com o mundo dos silkmoths, onde machos e fêmeas habitam universos olfativos muito diferentes.
‘Nariz’ especializado de silkmoths machos
Os silkmoths machos possuem antenas que atuam como um ‘nariz’ altamente especializado, ajustado para detectar feromônios sexuais femininos. Por outro lado, as fêmeas das mariposas não têm a capacidade de cheirar seus próprios feromônios.
Essas antenas são adornadas com milhares de sensilas, estruturas semelhantes a cabelos que são categorizadas em grupos morfológicos e funcionais distintos.
Nas mariposas machos, as sensilas mais prevalentes são alongadas, abrigando dois neurônios sensoriais. Um neurônio é adepto da detecção de bombykol, o feromônio sexual feminino.
O outro responde ao bombykal, um composto encontrado nos feromônios de outras espécies de mariposas. Curiosamente, o bombykol é um atrativo para os silkmoths machos, enquanto o bombykal atua como um impedimento.
Silkmoths fêmeas: um papel sensorial diferente
“Como as fêmeas dos bichos-da-seda não conseguem cheirar seu próprio feromônio, por muito tempo se pensou que suas longas sensilas também tinham uma função muito específica que só é encontrada em fêmeas”, explica Sonja Bisch-Knaden, líder de um grupo de projeto no Instituto Max Planck de Química. Departamento de Neuroetologia Evolutiva da Ecologia.
“Após o acasalamento, a única tarefa da fêmea é encontrar uma planta adequada para depositar os ovos. Foi, portanto, sugerido que as longas sensilas das fêmeas são especializadas para detectar o odor atraente das amoreiras. Queríamos testar essa suposição.”
Pesquisa inovadora e descobertas surpreendentes
A equipe empregou métodos eletrofisiológicos, como registro de sensillum único, para medir o cheiro do bicho-da-seda e a atividade sensil individual.
Sua pesquisa estendeu-se além dos odores isolados para abranger misturas de odores naturais, incluindo aqueles de folhas de amoreira, excrementos de lagarta, odor corporal de mariposa e mecônio, uma secreção emitida pelas mariposas após a eclosão.
Esses odores, parte integrante da paisagem ecológica do bicho-da-seda, foram coletados de forma abrangente. Os pesquisadores correlacionaram com sucesso a expressão de receptores olfativos com tipos específicos de sensilas.
“Ficamos surpresos ao descobrir que os neurônios nas sensilas longas das fêmeas dos bichos-da-seda não eram especializados para detectar o odor da planta hospedeira, como esperado, mas que um dos dois neurônios nas sensilas longas é muito sensível a odores como o ácido isovalérico. e benzaldeído. A detecção do odor da própria folha da amoreira é realizada por neurônios em sensilas de comprimento médio”, resume Sonja Bisch-Knaden.
Estudando o comportamento do cheiro do silkmoth
Um simples teste de labirinto em Y, que oferece uma escolha entre um perfume e ar limpo, revelou diferenças intrigantes nas respostas de fêmeas de seda virgens e acasaladas.
As fêmeas virgens não apresentaram reação específica aos odores associados aos excrementos das lagartas. No entanto, esses mesmos odores repeliam as fêmeas acasaladas.
Isso sugere que o cheiro das fezes pode afastar as fêmeas das amoreiras que já hospedam os bichos-da-seda, garantindo um ambiente melhor para a postura dos ovos.
Desde a descoberta do bombykol, o feromônio feminino do bicho-da-seda, em 1959, a contraparte indescritível dos bichos-da-seda machos permaneceu não identificada. O estudo atual fornece insights, mas não chega a revelar um feromônio masculino.
“O segundo neurônio da longa sensila das fêmeas é altamente específico para (+)-linalool, odor já identificado como componente do feromônio masculino em outras espécies de borboletas. No entanto, nenhum linalol foi encontrado no odor corporal dos bichos-da-seda machos, e o (+)-linalool sozinho não teve efeito atraente nem repelente nas mariposas-da-seda fêmeas em experimentos comportamentais”, observa Sonja Bisch-Knaden.
Receptores olfativos: sistema complexo de Silkmoths
Um aspecto digno de nota do estudo é a descoberta da organização espacial dos receptores olfativos do bicho-da-seda.
Silkmoths possuem duas famílias de receptores: receptores ionotrópicos (IRs), detectando principalmente ácidos, e receptores odoríferos (ORs), responsivos a uma variedade de compostos químicos.
Ao contrário das crenças anteriores baseadas em estudos da mosca modelo Drosophila melanogaster, os silkmoths têm neurônios em suas longas sensilas que co-expressam tanto IRs quanto ORs.
Esta coexpressão única amplia a sensibilidade química dos neurônios sensoriais, permitindo o processamento e transmissão combinados de odores detectados por ambos os tipos de receptores. Isto pode ser vital para a detecção clara de misturas de odores ecologicamente significativas.
“É incrível que a pesquisa sobre o olfato dos insetos continue a produzir resultados surpreendentes. Nosso estudo mostra que é importante estudar mais do que apenas um modelo”, diz Bill Hansson, chefe do Departamento de Neuroetologia Evolutiva.
Curiosamente, esta co-expressão de tipos de receptores também é encontrada nas longas sensilas dos bichos-da-seda machos, sugerindo que a detecção de ácido também pode ser ecologicamente significativa para eles. Pesquisas futuras pretendem explorar isso ainda mais.
Em resumo, esta investigação desafia suposições de longa data sobre as capacidades sensoriais dos bichos-da-seda e melhora a nossa compreensão da complexa interação entre os organismos e os seus ambientes.
O estudo completo foi publicado na revista Anais da Royal Society B Ciências Biológicas.
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