A paternidade não começou com os mamíferos.
Tudo começou com a fome.
Um novo estudo publicado na Nature mostra como a evolução reaproveitou antigos circuitos biológicos para criar um comportamento estimulante. Pesquisadores da Universidade Rockefeller estudaram formigas invasoras clonais. Esses insetos cuidam de seus filhotes. Mas eles não construíram um novo hardware cerebral para fazer isso. Eles sequestraram os sistemas que regulam a alimentação.
A evolução raramente inventa do zero. Pega o que funciona e amplia.
“A evolução pega o que tem e funciona dessa maneira, às vezes de maneiras muito surpreendentes”, diz Daniel Kronauer, que dirige o Laboratório de Evolução Social e Comportamento lá.
A descoberta explica por que formigas, pássaros e mamíferos cuidam de seus filhotes, apesar dos ancestrais diferentes. O mecanismo é surpreendentemente semelhante entre as espécies.
A antiga hipótese do circuito de alimentação
Muitos animais põem ovos e vão embora. Eles oferecem zero cuidado.
Enfermeira de mamíferos. Os pássaros cuidam dos ninhos. As formigas alimentam larvas.
Como essa mudança aconteceu? A ideia principal é a modificação. A evolução modificou os sistemas existentes. Não construiu novos.
Estudos anteriores em ratos sugeriram que os neuropeptídeos ligados à fome também incentivam a parentalidade. Testar isso em animais simples, como moscas-das-frutas ou lombrigas, é difícil. Eles não se importam com a prole.
Os ratos funcionam. Mas seus cérebros são complexos. 100 milhões de neurônios.
As formigas são mais simples. Cerca de 60.000 neurônios.
Essa simplicidade os torna um modelo poderoso. Ele permite um exame mais rápido e detalhado dos circuitos neurais.
Mapeando o cérebro da formiga
A equipe de Kronauer precisava de uma forma de medir com precisão o cuidado. Eles construíram um sistema comportamental. Ele rastreou centenas de formigas individuais com larvas individuais simultaneamente.
Eles também identificaram moléculas de sinalização química no cérebro das formigas. Depois testaram como cada um mudou o comportamento.
As colônias de formigas têm uma clara divisão de trabalho baseada na idade.
As formigas jovens ficam dentro de casa. Eles cuidam das larvas.
As formigas mais velhas saem. Eles procuram comida.
Os pesquisadores queriam ver como a química do cérebro impulsiona essa transição.
“Anotamos o neuropeptidoma… Foram 70 que conseguimos identificar.” – Kay
Este foi um trabalho árduo. Mas rendeu uma lista de 70 moléculas específicas. Agora, eles podem investigá-los de diversas maneiras.
Duas moléculas controlam o interruptor
Os resultados foram claros.
Os sistemas que regem a prestação de cuidados estão diretamente ligados aos antigos circuitos da fome.
Duas moléculas sinalizadoras controlam a chave.
Neuropeptídeo F (NPF). Incentiva o cuidado.
Alatostatina A (AstA). Isso estimula a forrageamento.
Nas formigas jovens, o NPF é alto. Asta está baixo.
Nas formigas mais velhas, o padrão se inverte.
Isto corresponde à sua mudança natural da amamentação para a alimentação.
A equipe mudou a atividade dessas moléculas. O comportamento das formigas mudou imediatamente. Isto comprova a forte influência destes neuropeptídeos no comportamento social.
A fome ainda desempenha um papel.
Formigas famintas aumentaram o NPF. Eles reduziram o AstA.
Eles agiam mais como cuidadores.
As formigas Federadas viram o equilíbrio oposto. Eles abandonaram o cuidado em prol da forragem.
“O comportamento dos pais tem muito a ver com alimentação”, diz Kronauer. “Não apenas você, mas sua prole.”
Por que isso é importante para a saúde humana
Não se trata apenas de insetos.
Os mamíferos usam moléculas semelhantes. A comparação desses circuitos entre espécies poderia revelar como a parentalidade evolui amplamente.
“Surpreende-me que comportamentos parentais semelhantes tenham evoluído tantas vezes”, diz Kay.
As rotas evolutivas para estes comportamentos são mais restritas do que se imagina.
Isso poderia eventualmente levar a um modelo para um comportamento social complexo.
Há outro ângulo. As formigas envelhecem naturalmente de cuidadoras a forrageadoras. Isto oferece um modelo para um envelhecimento saudável.
As doenças neurodegenerativas em estágio avançado recebem a maior parte do financiamento. Mas sabemos pouco sobre as alterações normais do cérebro.
“Na verdade, sabemos muito pouco sobre como o cérebro muda ao longo do período normal de saúde de um indivíduo”, diz Kronauer.
Essas dinâmicas são centrais para a sociedade das formigas.
Os neuromoduladores produzem alterações dependentes da idade.
Isso provavelmente se aplica a outros animais também. Incluindo humanos.
O cérebro muda. O comportamento muda.
É uma mudança. Não é um fim.
