Como as lagartas se transformam horrivelmente em borboletas
A metamorfose da lagarta de uma árvore agarrada, peste de 12 patas, na majestosa borboleta voadora é uma metáfora frequente para as transformações totais. É realmente um mecanismo fantástico desenvolvido pela natureza, mas embora possa parecer fantástica por fora, esta transformação parece bastante horripilante no fundo da crisálida. Em resumo, para uma lagarta se transformar numa borboleta, ela digere-se a si própria usando enzimas despoletadas por hormonas. Depois, as células adormecidas (semelhantes às células estaminais) crescem para as partes do corpo da futura borboleta. Então você pensou que a puberdade era má? Espere até ler em.
Uma transformação dura
A nossa história começa com uma lagarta faminta que tinha acabado de eclodir de um ovo. Logo, a pequena lagarta (cientificamente conhecida como larva) se enche de folhas, crescendo pouco a pouco. Quando elas superam a pele atual, uma hormona chamada ecdysone é liberada, instruindo a larva a muda. Depois de se moultar cerca de cinco vezes, a larva deixa de se alimentar, fica pendurada de cabeça para baixo de um galho ou de uma folha, e depois ou gira um casulo sedoso ou se molesta para uma crisálida brilhante. Este processo é conduzido pela mesma hormona, a ecdisona, mas desta vez funciona em conjunto com outra hormona chamada hormona juvenil. Na verdade é a falta da hormona juvenil que desencadeia o mecanismo da metamorfose.
A hormona juvenil actua para retardar a metamorfose ao longo de toda a fase larvar. Ela funciona bloqueando os genes nos discos imaginais – pequenos sacos em forma de disco de células que entram em ação quando a lagarta se envolve na crisálida, eventualmente transformando-se em uma antena, olho, asa ou outro pedaço de borboleta. Como tal, a hormona juvenil é essencial para a sobrevivência da lagarta antes da metamorfose. Quando a larva atinge a muda final e começa a sua metamorfose, coisas estranhas acontecem ao seu corpo. Células nos músculos da larva, intestino e glândulas salivares são digeridas e atuam como peças de reposição para a futura borboleta. Cada célula é programada para se auto-destruir através da ativação de enzimas chamadas caspases.
As caspases rasgam através das proteínas da célula, liberando material de primeira qualidade para a produção de borboletas. Se não fosse pela hormona juvenil, isto poderia ter acontecido em qualquer altura, matando a lagarta. Ao invés disso, a natureza programou a hormona para baixar os seus níveis no momento ideal para a metamorfose. Com menos hormônio juvenil ao redor, ao invés de induzir uma muda regular, a ecdisona agora leva a lagarta à pupa. Uma vez que a lagarta tenha desintegrado todos os seus tecidos, excepto os discos imaginais, estes utilizam a sopa rica em proteínas que os envolve para alimentar a divisão celular rápida necessária para formar as asas, antenas, pernas, olhos, genitais e todas as outras características de uma borboleta ou traça adulta. O disco imaginário para a asa de uma mosca da fruta, por exemplo, pode começar com apenas 50 células e aumentar para mais de 50.000 células no final da metamorfose.
Metamorfose não é apenas uma bela transformação física, no entanto. É uma impressionante exibição do mecanismo evolutivo em ação. Borboletas e lagartas não parecem apenas diferentes – elas também se comportam de forma diferente. Uma vive nas árvores, e a outra voa. Mais importante, uma come folhas, e a outra alimenta-se apenas de néctar. Há muito espaço para ambos os tipos coexistirem no ecossistema, uma vez que não interferem com os estoques de alimento um do outro. É brilhante!
Inside the cocoon
Felizmente, há poucas filmagens que mostram metamorfoses no trabalho. A incrível foto acima foi tirada por Michael Cook, que conseguiu capturar este silkmoth de Tussah (Antheraea penyi) em uma posição rara – durante uma tentativa fracassada de girar seu casulo. Você pode ver as delicadas e translúcidas asas de jade, antenas e pernas de um cachorro que ainda não amadureceu em uma traça adulta – um vislumbre do que geralmente permanece escondido dentro do casulo.
Felizmente, nós vivemos no século 21. Usando a moderna tecnologia de imagem, como as tomografias computadorizadas, podemos espreitar dentro do casulo sem perturbar este processo extremamente delicado. O vídeo abaixo foi gravado por cientistas que trabalham no Museu de História Natural de Londres.