Com fome, as larvas tecem seus casulos mais cedo
A resposta mais intuitiva, que também é a mais frequentemente observada em insetos, é o estado de crescimento da larva. “Para completar com sucesso a sua metamorfose, as larvas devem ser suficientemente grandes e ter adquirido nutrientes suficientes para suportar a transição para a fase seguinte. Em muitos insetos, o tamanho no início da transição para o estágio de pupa é denominado peso crítico.explica a Ciência e Futuro Courtney Grula, bióloga da Universidade Estadual de Dakota do Norte (Estados Unidos) e primeira autora de trabalho publicado na revista PNAS. O peso crítico inicia, portanto, esta mudança fisiológica e também determina o tamanho futuro do adulto, o seu desempenho de voo e a sua fecundidade.
Mas em abelhas solitárias da espécie Megachile rotundahá outro sinal. Courtney Grula e sua equipe estavam interessados nesta espécie de abelha, também chamada de abelha cortadeira ou abelha tapete devido à sua capacidade de construir caixas de ovos a partir de pedaços de folhas cortadas.
“Para testar a existência de um mecanismo de peso crítico, variamos a quantidade de alimento fornecida às larvas. Eles eram alimentados tanto quanto queriam ou privados de suas provisõescomenta Courtney Grula. Observamos então que, não só Megachile rotunda não tinha limite crítico de peso, mas também que a retirada de alimentos levava à metamorfose”. Assim, as larvas famintas começaram a tecer seus casulos muito antes de as larvas se alimentarem o quanto quisessem!
Para confirmar a descoberta, os biólogos direcionaram então a sua investigação para os mecanismos endócrinos, centrando-se em particular na hormona juvenil, molécula responsável pela manutenção da fase larval. Na maioria dos insetos, a diminuição desse hormônio marca o início da metamorfose. Ao medir o nível do hormônio juvenil durante o experimento, eles mostraram que ele realmente caía durante a privação alimentar.
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Uma cascata hormonal complexa
Mais especificamente, a equipe de biólogos constatou que a falta de nutrientes ativava as vias de sinalização da insulina e de uma enzima chamada mTOR, induzindo uma diminuição do hormônio juvenil, o que por sua vez provocava um aumento na expressão de genes ligados à metamorfose. Uma cascata hormonal complexa, provando que a fome desempenha um papel importante na transição para a idade adulta.
Na natureza, a mãe simplesmente para de alimentar seus filhotes. “No seu ambiente natural, nas profundezas do ninho de folhas, as larvas dependem da comida fornecida pela mãe e não conseguem alimentar-se, tornando a fome um sinal ecologicamente relevante para a metamorfose.“, analisa Courtney Grula.
Segundo os autores do estudo, este mecanismo pode ser comum, em particular, a espécies cujas larvas se desenvolvem graças a recursos alimentares limitados, fornecidos pelos seus progenitores, como a abelha solitária aparentada. Osmia lignariaou o besouro da farinha vermelha Tribolium.
“Este estudo amplia nossa compreensão do desenvolvimento dos insetos e destaca a influência das condições de vida na metamorfose”.concluem os autores em sua publicação.