Thoughts of a clam

To us active, dynamic mammals, the humble clam can appear positively … inanimate. Seu sistema nervoso é descentralizado em relação ao nosso, sem qualquer tipo de cérebro, e para o olho destreinado, pode parecer que sua única reação discernível ao mundo exterior está abrindo ou fechando. Aberto = feliz, fechado = não feliz; fim da história, certo? Alguns veganos até argumentam que as amêijoas são tão sem sentido que não faz mal comê-las e pensar nelas como tendo não mais Agência do que um vegetal!

pode já ter previsto que tenciono dizer – lhe o quão animadas e sencientes as amêijoas podem ser. Mas vamos começar por descrever as porcas e parafusos do seu sistema nervoso. Tal como acontece com muitos invertebrados, o seu sistema nervoso é distribuído por todo o seu corpo como um sistema de gânglios. Gânglios são aglomerados de células nervosas que podem ter especialização local, e transmitir mensagens dentro dos neurônios usando potenciais elétricos. Na conexão entre as células (chamada Sinapse), neurotransmissores são usados para passar sinais para a próxima célula. Pesquisadores descobriram que os bivalves usam “histamina‐, octopamina‐, ácido gama‐aminobutírico‐ (GABA)…como imunoreactividade” em seus sistemas nervosos centrais e Periféricos, assim como os vertebrados dos EUA, e outros estudos descobriram que a resposta à serotonina e dopamina é localizada no tecido nervoso ligado a diferentes sistemas de órgãos.Veligernerve.Células nervosas (verde brilhante) destacadas numa Ostra larval com corante fluorescente (de Yurchenko et al. 2018)

estes sistemas de transmissão química do nervo são verdadeiramente antigos, provavelmente datando da formação de complexos planos do corpo animal no primeiro Cambriano. Os pesquisadores têm grande interesse em estudar esses sistemas de sinalização nervosa e hormonal em moluscos porque eles podem lançar luz sobre a relativa flexibilidade e limitações destes sistemas ao longo da árvore animal da vida. Caracterizar estes sistemas também pode permitir-nos compreender os mecanismos que os bivalves e outros animais usam para reagir a estímulos ambientais.

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Vista do microscópio electrónico de cílios de guelra, zoomed em 1000x (de Dan Hornbach)

tal como os humanos, os bivalves gastam muito tempo e esforço a comer. A maioria dos bivalves come filtrando comida da água que passa com cílios minúsculos nas suas guelras. Estes cílios trabalham para capturar partículas de alimentos e também atuam como uma equipe de remo em miniatura movendo água ao longo da superfície da guelra. O bivalve precisa de uma forma de controlar esta actividade ciliar, e os investigadores descobriram que podiam controlar directamente a velocidade a que as ostras movem os seus cílios, administrando-lhes serotonina e dopamina, que respectivamente aumentaram e diminuíram a actividade.

Bivalves também trabalham muito para fazer bebés. A maioria dos bivalves se reproduzem libertando esperma e óvulos para fertilizar externamente na coluna de água. Para maximizar suas chances de encontrar um companheiro, eles normalmente economizam suas células reprodutivas em gônadas por vários meses e liberá-los em um evento de desova em massa coordenada. Parece que este processo é controlado por libertações hormonais de dopamina e serotonina. Os pesquisadores determinaram que as concentrações de serotonina variam ao longo do ano, com mexilhões na Nova Inglaterra usando-o para regular um ciclo sazonal de alimentação no verão, seguido de armazenar essa energia para o inverno. Durante o inverno, quando os alimentos estão menos disponíveis, eles usam essa energia armazenada para acumular suas gónadas a tempo de libertação reprodutiva nos meses da primavera, quando suas larvas têm acesso abundante a alimentos e oxigênio, garantindo-lhes a melhor chance de sobrevivência. Nas últimas décadas, os aquaculturistas aprenderam a usar injeções de serotonina para induzir a desova em moluscos cultivados, para garantir que eles terão uma colheita pronta em uma determinada época do ano.

assim, os bivalves são muito sensíveis às estações. Que tal fontes de excitação a mais curto prazo? Você pode ter observado isso através da atividade mais icônica da amêijoa: abrir e fechar sua concha. As amêijoas fecham as conchas com fortes músculos adutores que unem as duas válvulas. Um ligamento Primaveril na dobradiça abre a concha quando os músculos relaxam. Tal como nós, a amêijoa precisa de usar células nervosas para sinalizar o músculo para fazer a sua coisa. Além disso, dois conjuntos diferentes de gânglios agem para controlar o pé que alguns bivalves podem estender para escavar na areia, com um gânglio agindo para estender o pé e o outro fazendo-o contrair. Embora as amêijoas não tenham um cérebro centralizado com regiões especializadas para diferentes usos como nós temos, isso representa uma espécie de especialização de sistemas neurais com um resultado semelhante.

este GIF icónico é frequentemente partilhado juntamente com a alegação de que apresenta um sal “lambedor” de amêijoas. Ele está realmente usando seu pé para procurar um lugar para cavar. O sal não era necessário.

quando um certo neurônio é usado repetidamente, ele pode formar uma memória celular permitindo que o organismo a aclamar (ugh sorry) e moderar sua resposta a um estímulo particular ao longo do tempo. Amêijoas gigantes, por exemplo, fecham as conchas quando os seus olhos simples detectam uma sombra por cima. Este comportamento pode protegê-los da predação. Quando eu realizados alguns de minha pesquisa de Doutorado, a amostragem de fluido corporal de aquário e selvagem, mariscos gigantes com uma seringa, notei que cativas amêijoas não fechar-se em resposta a minha sombra sobrecarga, enquanto o selvagem amêijoas necessário-me sorrateiramente e cunha suas conchas abrir com um bloco de madeira para fazer o meu trabalho. Eu suspeitava que após a exposição a alimentação freqüente e mudanças de água por aquariistas, a amêijoa tinha “aprendido” que não havia nenhuma razão para gastar energia fechando sua concha. Enquanto isso, no processo de provar que nossa técnica de amostragem não foi prejudicial para o animal, eu descobri que amêijoas que detectado a minha sombra rapidamente iria reabrir dentro de segundos quando eu escondi deles, enquanto aqueles que foram presos por uma seringa iria ficar fechado por alguns minutos antes de abrir e começando a se alimentar de novo. Faz sentido!

outros investigadores também notaram este fenómeno. Um grupo descobriu que as amêijoas gigantes repetidamente expostas a Sombras de diferentes tamanhos, batendo na concha e até mesmo tocando diretamente seu tecido mole começou a habitar (acostumar-se) ao estresse, abrindo mais rapidamente e permanecendo aberto por mais tempo cada vez que o estímulo ocorreu. Ainda mais interessante, eles não transferiram essa habituação entre tipos de estresse; por exemplo, as amêijoas que viram uma sombra uma e outra vez ainda reagiriam fortemente a uma tensão diferente, como bater na sua concha. Isto sugere que o animal pode distinguir entre diferentes ameaças ao longo de um espectro de seriedade, com o toque de tecido (semelhante a um peixe bicando em sua carne) sendo a ameaça mais grave com a resposta mais dramática.

outro estudo determinou que as amêijoas gigantes maiores permaneceram fechadas por mais tempo do que as menores em resposta à mesma ameaça. Eles propuseram que isso estava relacionado com o maior risco que as amêijoas grandes enfrentam, uma vez que eles têm mais área de tecido vulnerável a ataques. Embora as amêijoas possam não ter tomado uma decisão” consciente ” da forma como fazemos como criaturas pensantes, elas foram capazes de colocar o seu risco individual em contexto e variar a sua resposta. Esta capacidade de adaptar uma resposta a diferentes níveis de risco é um sinal de Neurologia surpreendentemente complexa no trabalho.

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fechar os olhos de um Vieira. Cada um é um pequeno espelho parabólico cristalino (foto de Matthew Krummins na Wikipédia))

as vieiras mostram alguns dos comportamentos bivalves mais complexos. Isso se relaciona com suas adaptações únicas, incluindo olhos simples que podem resolver formas e a capacidade de nadar para longe do perigo. As vieiras foram encontradas para discernir entre os tipos de predadores apenas de vista, na medida em que inicialmente não reconheciam um novo seastar predatório invasivo como uma ameaça. Ao nadar, eles são capazes de usar esta visão para navegar para lugares onde eles podem se esconder, como camas de algas marinhas. Seria muito interessante comparar o comportamento de vieiras em áreas marinhas protegidas com aquelas que podem ser livremente colhidas. Eles variam seu comportamento em resposta?

espero ter deixado claro que, embora as amêijoas não sejam exatamente potências intelectuais, seu comportamento é muito mais complicado do que simplesmente sugar água e abrir ou fechar suas conchas. Como nós, eles habitam um ambiente complexo que requer uma infinidade de respostas. Seus sistemas nervosos evoluíram para permitir que eles sobrevivessem e adotassem comportamentos diferenciados que eles podem variar na mosca, e que nós, animais “superiores”, estamos apenas começando a compreender.

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