Cientistas inseriram ‘luzes estroboscópicas’ em águas-vivas para ver como funcionam sem cérebro.
Crédito da imagem: B. Weissbourd.
As medusas podem não ter cérebro, mas podem fazer coisas surpreendentemente complexas com seus sistemas nervosos simplistas. Agora, ao mexer nos genes das águas-vivas, os pesquisadores descobriram uma maneira de espionar o funcionamento interno dos animais.
No novo estudo, os pesquisadores criaram um modelo usando a espécie de água-viva Clytia hemisphaerica , uma água-viva transparente em forma de guarda-chuva com uma boca em forma de tubo em seu centro. A pequenina água-viva chega a ter apenas 1 centímetro de diâmetro, o que significa que a equipe poderia colocar toda a água-viva sob o microscópio e observar todo o seu sistema nervoso de uma só vez.
Enquanto o cérebro humano funciona como um centro de controle centralizado para o corpo, as águas-vivas não possuem essa estrutura em seus sistemas nervosos. Em vez disso, muitas águas-vivas carregam uma “rede” difusa de nervos que se irradia simetricamente do centro de seus corpos; além disso, eles têm um anel nervoso que corre ao redor da parte inferior do sino – a parte em forma de meia-lua da água-viva. Algumas águas-vivas não têm redes nervosas e têm apenas anéis nervosos, de acordo com um relatório de 2013 na revista Current Biology , masa C. hemisphaerica tem ambas as estruturas.
A grande questão é, sem controle centralizado sobre seus movimentos, como essas pequenas águas-vivas executam comportamentos coordenados? Por exemplo, como as criaturinhas pegajosas arrebatam os camarões da coluna d’água e os dobram ao meio para puxar os petiscos em direção à boca tubular?
Para responder a essa pergunta, a equipe levantou um lote de C. hemisphaericas com uma modificação genética que codificava uma proteína chamada GCaMP, que brilha em verde quando entra em contato com o cálcio .
A proteína brilhante especial foi inserida em um local no genoma da água-viva de modo que só se iluminou em neurônios ativos, disse o primeiro autor Brandon Weissbourd, um pós-doutorado em biologia e engenharia biológica no Instituto de Tecnologia da Califórnia. “Quando os neurônios estão ativos, a quantidade de cálcio [dentro dos neurônios] aumenta, então o GCaMP se torna mais fluorescente. Isso significa que a atividade neural parece piscar.”
A equipe não esperava observar esse nível de organização dentro da rede nervosa aparentemente não estruturada, disse Weissbourd. “A descoberta de uma estrutura intrínseca dentro da rede foi certamente surpreendente”, disse ele.