Nas águas ao largo de Florida Keys, a bióloga Lori Schweikert deparou-se com uma revelação surpreendente sobre uma espécie de peixe bem conhecida. Numa excursão de pesca, Schweikert observou o comportamento peculiar de um peixe-porco que ela havia capturado.
O peixe, conhecido pela sua incrível capacidade de mudar rapidamente a cor da sua pele, adaptou-se tanto à tonalidade como ao padrão do convés do barco, mesmo após o seu desaparecimento.
Visão da pele
Embora conhecido pelas suas capacidades camaleónicas, alternando entre branco, mosqueado e castanho-avermelhado para se fundir perfeitamente com os corais, areias e rochas dos seus arredores, esta observação em particular despertou a curiosidade de Schweikert.
Schweikert se perguntou se o peixe-porco consegue detectar luz usando apenas a pele, independentemente dos olhos e do cérebro. “Isso abriu todo esse campo para mim.”
Para investigar, Schweikert iniciou a pesquisa sobre “visão da pele” durante seu pós-doutorado na Duke University e na Florida International University.
Genes únicos
Em colaboração com a bióloga da Duke, Sönke Johnsen, em 2018, ela descobriu que o peixe-porco possui um gene único responsável por uma proteína sensível à luz, a opsina, que é ativada na pele. Curiosamente, este gene da opsina era distinto daqueles presentes nos seus olhos.
Esta descoberta não é totalmente isolada. Descobriu-se que animais que vão desde polvos a lagartixas possuem opsinas sensíveis à luz em sua pele. Mas o propósito por trás deste fenômeno permanece indefinido.
Os peixes estão se vendo?
Refletindo sobre a descoberta do peixe-porco, Schweikert relembrou sua conversa com Johnsen: “Quando o encontramos no peixe-porco, olhei para Sönke e disse: Por que ter um detector de luz na pele?”
Embora uma teoria predominante sugira que a pele sensível à luz ajuda os animais a compreender melhor o seu ambiente, Schweikert propõe uma alternativa fascinante. Ela acredita que eles podem estar utilizando esse mecanismo “para se verem”.
Em um estudo agora publicado na revista Comunicações da Natureza, Schweikert, Johnsen e seus colegas examinaram de perto a pele do porco-porco.
O que os pesquisadores aprenderam
A equipe descobriu que, sob exame microscópico, a pele do peixe-porco parecia uma obra de arte pontilhista, cada ponto com uma célula especializada cheia de pigmento chamada cromatóforo. As mudanças cromáticas são governadas pelo movimento desses grânulos dentro das células.
Utilizando uma técnica conhecida como imunomarcação, a equipe identificou a localização das proteínas opsinas, encontrando-as não nos cromatóforos, mas em uma camada adjacente abaixo.
Além disso, imagens de microscópio eletrônico revelaram um tipo de célula desconhecido abaixo dos cromatóforos que estava carregado com proteína opsina.
Schweikert explicou o processo: “A luz que atinge a pele deve passar primeiro pelos cromatóforos cheios de pigmento, antes de atingir a camada sensível à luz”.
Fotografias internas
Dado que as opsinas na pele do peixe-porco respondem melhor à luz azul – coincidentemente o mesmo comprimento de onda de luz melhor absorvido pelos cromatóforos – é plausível que estas opsinas sensíveis à luz funcionem como um filme fotográfico interno, capturando mudanças na luz que permeia as células pigmentares acima. .
“Os animais podem literalmente tirar uma foto da própria pele por dentro”, disse Johnsen. No entanto, Schweikert observou: “Só para ficar claro, não estamos argumentando que a pele do peixe-porco funciona como um olho”.
Schweikert enfatiza que, embora os olhos formem imagens, não há evidências que sugiram capacidades semelhantes na pele. Em vez disso, é um mecanismo que permite ao peixe-porco monitorar sua própria pele, ajustando suas cores com base no que percebe com os olhos. “Eles parecem estar observando sua própria mudança de cor”, disse Schweikert.
Implicações do estudo
De acordo com os investigadores, o seu trabalho é importante porque pode abrir caminho a novas técnicas de feedback sensorial para dispositivos como membros robóticos e carros autónomos, que devem ajustar o seu desempenho sem depender apenas da visão ou da imagem das câmaras.
“O feedback sensorial é um dos truques que a tecnologia ainda está tentando descobrir”, disse Johnsen. “Este estudo é uma boa dissecação de um novo sistema de feedback sensorial.”
“Se você não tivesse um espelho e não pudesse dobrar o pescoço, como saberia se está vestido adequadamente?” Schweikert disse. “Para nós isso pode não importar”, mas para criaturas que usam suas habilidades de mudança de cor para se esconder de predadores, alertar rivais ou cortejar parceiros, “pode ser vida ou morte”.
O estudo foi coautor de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Flórida, da Universidade Internacional da Flórida e do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea.
O apoio financeiro veio da Duke University, da Florida International University, do Marine Biological Laboratory e da National Science Foundation.
