Pesquisa revela novos segredos do camarão mantis, o predador com um dos ataques mais rápidos do mundo
Com uma visão excepcionalmente aguçada e o ataque mais rápido do reino animal, os camarões mantis são formidáveis predadores de recifes de coral em todo o mundo. Crédito: Roy L. Caldwell / Universidade da Califórnia, Berkeley
Um estudo envolvendo cientistas da Universidade do Arizona e da Universidade de Queensland fornece uma nova visão de como os pequenos cérebros de camarão mantis - predadores ferozes com visão aguçada que estão entre os predadores mais rápidos no reino animal - são capazes de integrar informações visuais com informações sensoriais.
Os pesquisadores examinaram a organização neuronal do camarão mantis, que está entre os principais animais predadores dos recifes de coral e outros ambientes rasos de água quente.
A equipe de pesquisa descobriu uma região do cérebro do camarão mantis chamada corpo reniforme ("em forma de rim") . A descoberta lança uma nova luz sobre como os crustáceos podem processar e integrar informações visuais com outras informações sensoriais.
O camarão Mantis possui o sistema visual mais complexo de qualquer animal vivo. Eles são únicos, pois possuem um par de olhos que se movem independentemente um do outro, cada um com visão estereoscópica e possuindo uma faixa de fotorreceptores que podem distinguir até 12 comprimentos de onda diferentes, além de luz polarizada linear e circular. Os humanos, em comparação, só conseguem perceber três comprimentos de onda - vermelho, verde e azul.
Portanto, o camarão mantis tem muito mais informações espectrais entrando em seus cérebros do que os humanos. O camarão Mantis parece ser capaz de processar todos os diferentes canais de informação com a participação do corpo reniforme, uma região do cérebro do animal encontrada nas hastes oculares que sustentam seus dois olhos protuberantes.
Pesquisadores coraram amostras de cérebro de camarão mantis com anticorpos para obter imagens altamente detalhadas mostrando vários tipos de processos neuronais. O corpo reniforme é conectado a visão (centro e superior esquerdo) e parte de aprendizado e memória central (pequena estrutura azul na parte inferior). Crédito: Marcel Sayre / Universidade de Lund Suécia e Roy L. Caldwell / Universidade da Califórnia, Berkeley
Os pesquisadores Hanne Thoen e Justin Marshall, do Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, em Brisbane, na Austrália, fizeram uma parceria com Nicholas Strausfeld, da Universidade do Arizona, além de cientistas da Universidade de Lund, na Suécia, e da Universidade de Washington, nos EUA. para obter uma melhor compreensão de como os corpos reniformes se conectam a outras partes do cérebro do camarão mantis e juntam pistas sobre seus papéis funcionais.
Usando uma variedade de técnicas de imagem, a equipe rastreou as conexões feitas pelos neurônios no corpo reniforme e descobriu que ele contém várias subseções distintas e em interação. Uma subunidade específica é conectada a um campo visual profundo chamado "lobula", que é estruturalmente comparável a um córtex visual simplificado.
"Esse arranjo pode permitir que o camarão mantis armazene informações visuais de alto nível", disse Strausfeld, autor sênior do artigo publicado no Journal of Comparative Neurology.
"O camarão Mantis provavelmente usa essas subseções do corpo reniforme para processar diferentes tipos de informações de cores que chegam e organizá-las de uma maneira que faça sentido para o resto do cérebro", disse o principal autor Thoen. "Isso permitiria que eles interpretassem uma grande quantidade de informações visuais muito rapidamente".
Uma das descobertas cruciais do estudo foi que as conexões neurais ligam os corpos reniformes aos centros chamados corpos de cogumelos, estruturas icônicas dos cérebros dos artrópodes que são necessárias para o aprendizado e a memória olfativas.
Um close da arquitetura exclusiva do olho de camarão mantis. Crédito: Roy L. Caldwell / Universidade da Califórnia, Berkeley
"O fato de agora sermos capazes de demonstrar que o corpo reniforme também está conectado ao corpo do cogumelo e fornece informações a ele sugere que o processamento olfativo pode ocorrer no contexto de memórias visuais já estabelecidas", disse Strausfeld, professor de Regents da neurociência e diretor do Centro de Ciência de Insetos da Universidade do Arizona.
A descoberta do corpo reniforme, no entanto, não se limita ao camarão mantis. Também foi identificado em outras espécies, incluindo caranguejos, camarões e lagostins.
Em 2016, um grupo argentino descobriu que, nos caranguejos, o que hoje é conhecido como corpo reniforme atua como centro secundário de aprendizado e memória. Segundo Strausfeld, isso sugere que a formação e o armazenamento de memórias ocorrem em pelo menos dois locais diferentes e discretos no cérebro do camarão mantis e provavelmente em outros membros dos malacostracas, a maior classe de crustáceos. Além do camarão mantis, os malacostracas incluem caranguejos, lagostas, lagostins, camarões, krill e outras espécies menos familiares que, juntas, representam cerca de 40.000 espécies vivas e uma grande diversidade de formas corporais.
Os corpos reniformes não foram identificados em insetos e podem ser atributos exclusivamente de crustáceos, dizem os pesquisadores. Como alternativa, eles podem ser homólogos de uma estrutura encontrada no cérebro de insetos chamada corneta lateral, que fica entre os lobos ópticos e os corpos dos cogumelos. Strausfeld apontou que pesquisas com moscas da fruta realizadas por outros grupos mostraram que o corno lateral é crucial na atribuição de valores às informações olfativas aprendidas.
"A caçada começou para determinar se os insetos têm um centro homólogo", disse ele. "Se estamos procurando homólogos em outros artrópodes, o corpo reniforme seria o candidato óbvio."
