Este peixe não vê apenas com os olhos também vê com a pele

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Este peixe não vê apenas com os olhos — também vê com a pele
Um peixe de recife pontudo chamado hogfish pode mudar de branco para marrom manchado para marrom manchado,
dependendo de seus arredores. Fotos cortesia de Dean Kimberly e Lori Schweikert.
Alguns anos atrás, durante uma viagem de pesca em Florida Keys, a bióloga Lori Schweikert ficou cara a cara com
um ato de mudança rápida incomum. Ela cambaleou em um peixe de recife pontudo chamado de peixe-porco e
jogou-o a bordo. Mas mais tarde, quando ela foi colocá-lo em um refrigerador, ela notou algo estranho: sua pele
tinha tomado a mesma cor e padrão que o convés do barco.
Um peixe comum no oeste do Oceano Atlântico, da Carolina do Norte ao Brasil, o peixe-porco é conhecido por sua
pele que muda de cor. A espécie pode se transformar de branco para manchado para marrom-avermelhado em
questão de milissegundos para se misturar com corais, areia ou rochas.
Ainda assim, Schweikert ficou surpreso porque este peixe de porco tinha continuado a sua camuflagem, embora não
estivesse mais vivo. O que a fez se perguntar: o peixe-porco pode detectar a luz usando apenas a pele,
independentemente dos olhos e do cérebro?
"Isso abriu todo esse campo para mim", disse Schweikert.
Nos anos que se seguiram, Schweikert começou a pesquisar a fisiologia da “visão da pele” como bolsista de pós-
doutorado na Universidade Duke e na Universidade Internacional da Flórida.
Em 2018, Schweikert e o biólogo da Duke, S.nke Johnsen, publicaram um estudo mostrando que o peixe-porco
carrega um gene para uma proteína sensível à luz chamada opsina que é ativada em sua pele, e que esse gene é
diferente dos genes da opsina encontrados em seus olhos.
Outros animais que mudam de cor, de polvos a geckos, também foram encontrados para fazer opsinas de detecção
de luz em sua pele. Mas exatamente como eles os usam para ajudar a mudar de cor não está claro.
https://www.schweikertlab.com/
https://scholars.duke.edu/person/sjohnsen
https://today.duke.edu/2018/03/how-color-changing-hogfish-%E2%80%98sees%E2%80%99-its-skin
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“Quando o encontramos em peixes-porco, olhei para Sonke e disse: Por que ter um detector de luz na pele?”, Disse
Schweikert, agora professor assistente da Universidade da Carolina do Norte Wilmington.
Uma hipótese é que a pele com sensor de luz ajuda os animais a tomarem em seus arredores. Mas novas
descobertas sugerem outra possibilidade – “de que elas poderiam usá-la para se ver”, disse Schweikert.
Em um estudo publicado em agosto. 22 na revista Nature Communications, Schweikert, Johnsen e colegas se
uniram para dar uma olhada mais de perto na pele de hogfish.
Os pesquisadores pegaram pedaços de pele de diferentes partes do corpo do peixe e tiraram fotos deles sob um
microscópio.
De perto, a pele de um hogfish parece uma pintura pontilhista. Cada ponto de cor é uma célula especializada
chamada cromatóforo contendo grânulos de pigmento que podem ser vermelhos, amarelos ou pretos.
É o movimento desses grânulos de pigmento que altera a cor da pele. Quando os grânulos se espalham pela célula,
a cor aparece mais escura. Quando eles se agrupam em um pequeno ponto que é difícil de ver, a célula se torna
mais transparente.
Em seguida, os pesquisadores usaram uma técnica chamada imunomarcação para localizar as proteínas da opsina
dentro da pele. Eles descobriram que no peixe-porco, os opsins não são produzidos nas células cromatófatros que
mudam de cor. Em vez disso, as opsinas residem em outras células diretamente abaixo delas.
Imagens tiradas com um microscópio eletrônico de transmissão revelaram um tipo de célula previamente
desconhecido, logo abaixo dos cromatóforos, embalado com proteína opsina.
Isso significa que a luz que atinge a pele deve passar através dos cromatóforos cheios de pigmentos antes de atingir
a camada sensível à luz, disse Schweikert.
Os pesquisadores estimam que as moléculas de opsina na pele do peixe-priso são mais sensíveis à luz azul. Este é
o comprimento de onda da luz que os grânulos de pigmento nos cromatoforos do peixe absorvem melhor.
Os resultados sugerem que as opsinas sensíveis à luz dos peixes agem um pouco como o filme Polaroid interno,
capturando mudanças na luz que é capaz de filtrar através das células cheias de pigmentos acima, à medida que os
grânulos de pigmento se amontoam ou se espalham.
“Os animais podem literalmente tirar uma foto de sua própria pele por dentro”, disse Johnsen. “De certa forma, eles
podem dizer ao animal como é a pele, já que não pode realmente se curvar para olhar.”
“Só para ser claro, não estamos argumentando que a pele de hogfish funciona como um olho”, acrescentou
Schweikert. Os olhos fazem mais do que apenas detectar luz – eles formam imagens. “Não temos nenhuma
evidência que sugira que é isso que está acontecendo na pele deles”, disse Schweikert.
Em vez disso, é um mecanismo de feedback sensorial que permite que o peixe-porco monitore sua própria pele à
medida que muda de cor e ajustá-lo para se adequar ao que vê com seus olhos.
“Eles parecem estar assistindo sua própria mudança de cor”, disse Schweikert.
Os pesquisadores dizem que o trabalho é importante porque poderia pavimentar o caminho para novas técnicas de
feedback sensorial para dispositivos como membros robóticos e carros autônomos que devem ajustar seu
desempenho sem depender apenas da visão ou da alimentação da câmera.
“O feedback sensorial é um dos truques que a tecnologia ainda está tentando descobrir”, disse Johnsen. “Este
estudo é uma boa dissecação de um novo sistema de feedback sensorial.”
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40166-4
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40166-4
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“Se você não tivesse um espelho e não pudesse dobrar o pescoço, como saberia se estivesse vestido
adequadamente?” Disse Schweikert. “Para nós, pode não importar”, acrescentou. Mas para as criaturas que usam
suas habilidades de mudança de cor para se esconder de predadores, avisam rivais ou cortejar companheiros,
“pode ser vida ou morte”.
O estudo foi co-autoria de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Flórida, da Universidade Internacional da
Flórida e do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea. O apoio financeiro veio da Duke University, da Universidade
Internacional da Flórida, do Laboratório Biológico Marinho e da Fundação Nacional de Ciência (1556059).
“Filtrando luz ímica sobre o tosino dérmico como um sistema de feedback sensorial na mudança de cor dos peixes”,
Lorian E. Outros produtos Schweikert, Laura E. Bagge, Lydia F. (em inglês) Naughton, Jacob R. (em inglês) Bolin,
Benjamin R. (em inglês) Wheeler, Michael S. (em inglês). Grace, Heather D. Bracken-Grissom e S?nke Johnsen.
Comunicação da Natureza, agosto. 22 de setembro de 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-40166-4
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40166-4
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40166-4