Um grupo de cientistas elaboraram um modelo que soluciona o mistério de uma das jornadas mais espetaculares da natureza – a grande migração das borboletas monarcas (Danaus plexippus) do Canadá para o México. Ameaçadas pelo corte ilegal de árvores e uso de herbicidas, as monarcas são o único inseto a fazer uma migração tão longa.
Em conjunto com biólogos, matemáticos reconstruíram o compasso interno que elas usam nessa viagem. Os resultados foram publicados na revista científica Cell Reports. O chefe da pesquisa, Eli Shlizerman, da Universidade de Washington, disse que, como um matemático, procura saber como os sistemas neurobiológicos são conectados e quais as regras que podemos aprender a partir deles.
“As borboletas monarcas (completam a sua viagem) de uma maneira otimizada e predeterminada”, refere o responsável. “Elas terminam num local específico no centro do México depois de dois meses de voo, economizando energia e usando apenas algumas indicações”.
Enquanto a maioria dos insetos hiberna no inverno, as monarcas são as únicas borboletas conhecidas que migram como pássaros, fugindo do inverno. A viagem supera o tempo de vida do inseto, que é de aproximadamente dois meses – o ciclo de ida e volta é realizado por até quatro gerações da borboleta.
No trabalho com biólogos, como Steven Reppert, da Universidade de Massachusetts, Shlizerman recolheu informações diretamente de neurónios nas antenas e olhos das borboletas. “Descobrimos que as indicações dependem quase totalmente do Sol”, afirmou Shlizerman. “Uma é a posição horizontal do Sol e a outra é o acompanhamento da hora do dia. Isso dá (ao inseto) um compasso solar interno para viajar rumo ao sul durante o dia.”
Aplicações práticas
Após desvendar os dados que abastecem esse compasso interno, a equipa de pesquisadores criou um modelo para simulá-lo. O sistema consiste em dois mecanismos de controlo – um baseado nos “neurónios relógio” das antenas das borboletas e outro nos chamados “neurónios azimute” dos olhos dos insetos. Esses mecanismos monitorizam a posição do Sol. “O circuito casa esses dois sinais para informar o sistema se é preciso alguma alteração para permanecer no rumo certo. Isso é muito empolgante – mostra como um comportamento é produzido pela integração de sinais”, acrescentou.
Segundo o chefe da pesquisa, esses conceitos podem ser usados para produzir versões robóticas desses sistemas – algo que usa a energia e a orientação do Sol.
Um dos objetivos da equipa é construir uma borboleta robótica que poderia seguir os insetos e rastrear todo o processo de migração. “É uma aplicação interessante, que poderia seguir as borboletas e até ajudar na sua preservação. Esses insetos têm vindo a decrescer de número na natureza, e queremos mantê-los connosco por muito tempo.”
