Estudo indica que insetos usam a humidade como relógio biológico diário

A maioria dos animais orienta-se no tempo através de pistas conhecidas. A luz indica quando o dia começa e acaba. A temperatura ajuda a marcar a mudança das estações. Em conjunto, estes ritmos definem quando os seres vivos comem, dormem, caçam e se deslocam.

Agora, cientistas encontraram sinais de mais um relógio, discreto e à vista de todos.

Um novo estudo aponta que alguns insetos acompanham a subida e a descida diárias da humidade - usando a água presente no ar para se orientarem no tempo, mesmo quando outras pistas se mantêm constantes.

A descoberta sugere um marcador temporal biológico que nunca tinha sido demonstrado em animais e que poderá ajudar criaturas minúsculas a antecipar períodos de secura antes de estes chegarem.

Um relógio escondido na humidade

Esse mecanismo surgiu em insetos. Na University of Cincinnati (UC), uma equipa liderada pela investigadora Shyh-Chi Chen encontrou evidências de que várias espécies mantêm um relógio diário afinado pela humidade, tal como acontece com a luz e o calor.

Chen desenvolveu o trabalho no laboratório do biólogo da UC Joshua B. Benoit. O grupo estuda os ritmos circadianos - ciclos internos que funcionam num loop de 24 horas e indicam a um animal quando deve alimentar-se, mover-se e repousar.

Para um inseto do tamanho de uma semente de sésamo, uma fase de ar seco pode ser perigosa. Corpos pequenos perdem água rapidamente; por isso, interpretar a oscilação entre seco e húmido pode ser uma questão de sobrevivência.

A temperatura já constava nessa lista de sinais, como estudos anteriores tinham confirmado.

Construir um relógio de humidade

Para isolar a humidade, a equipa precisava de um cenário em que nada mais variasse. Assim, montaram uma câmara selada e com clima controlado numa pequena sala de apoio e fizeram os insetos alternar entre 12 horas de ar seco e 12 horas de ar abafado e húmido.

Durante a fase seca, o ar parecia ressequido; no período húmido, o ambiente tornava-se quase tropical, com a humidade a ultrapassar os 85%.

A luz, a temperatura e a pressão atmosférica não se alteraram em momento algum - a única mudança era a quantidade de água suspensa no ar.

De imediato, os insetos organizaram-se em padrões. Percevejos barbeiros hematófagos, besouros-aranha e dois tipos de mosquito tornaram-se mais ativos nas horas secas, começando a mexer-se até uma hora depois de o ar secar. Uma espécie fez o inverso, atingindo o pico de atividade quando o seco dava lugar ao húmido.

Quando a humidade desapareceu

Responder ao ar é uma coisa. Manter o ritmo sem esse estímulo é outra. Para o testar, a equipa alterou o ensaio: depois de vários dias no ciclo húmido-seco, deixou a humidade fixa e estável.

Sem a alternância húmido-seco para seguir, a maioria dos insetos manteve o horário. Os besouros-aranha e várias outras espécies continuaram rítmicos, alternando períodos de agitação e de quietude nas mesmas horas. Nessa fase, o “relógio” já vinha do interior.

“Eles usam as pistas de humidade como um relógio biológico”, disse Benoit. Ninguém tinha demonstrado isto num animal. Esta persistência é o sinal de um verdadeiro relógio, e não de um simples reflexo.

Um reflexo desaparece quando o estímulo deixa de existir; um relógio continua a marcar o tempo - e os insetos mantiveram o padrão durante dias.

Moscas-da-fruta revelam o relógio

Para observar o fenómeno em detalhe, a equipa recorreu às moscas-da-fruta, um modelo clássico de laboratório. Quando adiantaram o “horário” da humidade em 6 horas, as moscas precisaram de apenas 3 dias para se ajustarem ao novo ritmo.

O pormenor mais revelador surgiu imediatamente antes de cada mudança do ar. Moscas saudáveis aceleravam a atividade pouco antes da transição de seco para húmido, movendo-se antes de a humidade aumentar. Não era uma reação, mas uma antecipação - precisamente o que um relógio biológico funcional oferece a um animal.

Para perceber o que sustentava o ritmo, a equipa testou moscas com genes do relógio defeituosos e outras em que os sensores de humidade tinham sido desativados. Ambos os grupos falharam.

Sem a pista, muitas mais entravam em atividade errática do que as moscas normais. Tanto os genes como os sensores parecem ser necessários: se faltar um dos dois, o ritmo tem dificuldade em manter-se.

Mosquitos quebram o padrão

Houve um grupo que não colaborou. Os mosquitos mal conservaram um ritmo quando a humidade deixou de oscilar, apesar de estarem relativamente próximos das moscas-da-fruta na árvore evolutiva.

Para eles, o ar húmido significa outra coisa. Num mosquito, uma pluma de humidade costuma indicar um corpo quente por perto - o hálito e o suor de um alvo que vale a pena picar.

Um estudo separado concluiu que mosquitos desidratados ficam mais ativos e picam com maior facilidade.

Como essa humidade depende de haver um hospedeiro nas proximidades, aparece de forma aleatória, e não num horário diário.

Uma pista imprevisível não consegue ancorar um relógio. Os mosquitos parecem interpretá-la como um aviso, não como uma forma de medir o tempo.

Repensar os relógios biológicos

Antes deste trabalho, o panorama era limitado. O único exemplo sólido de um relógio regulado pela humidade vinha de um artigo sobre uma planta, e uma tentativa de 2021 para encontrar algo semelhante no momento de eclosão de moscas tinha falhado.

Agora, o conceito aplica-se também a animais. Para a maioria dos insetos, com a exceção dos mosquitos, a humidade é um sinal real de ajuste do relógio.

Saber que a humidade pode comandar o relógio diário de um inseto dá aos investigadores uma nova forma de prever comportamentos.

Muitas das espécies analisadas transmitem doenças ou prejudicam culturas agrícolas e alimentam-se segundo um horário diário. Se esse calendário for mapeado, torna-se mais fácil antecipar os seus movimentos.

A equipa de Benoit suspeita que este relógio da humidade funcione silenciosamente em inúmeros insetos terrestres, ainda por cartografar. O próximo passo é perceber como interage com a luz e a temperatura - e se estes sinais cooperam ou entram em conflito.

As conclusões também abrem uma questão sobre os seres humanos. Os nossos relógios dependem fortemente da luz, pelo que qualquer influência da humidade seria ténue, embora Chen diga que não pode ser excluída. Ténue ou não, o ar poderá estar a marcar mais do nosso tempo do que imaginávamos.