Thursday, October 11, 2012

Por que os Vaga-lumes brilham?

O que são vaga-lumes?


São besouros que emitem luz. Porém, nem todas as espécies possuem luminescência. Só algumas espécies, ao longo da evolução, incorporaram a bioluminescência porque ela facilita a comunicação sexual e a defesa. Os vaga-lumes que não emitem luz em geral desenvolvem atividades diurnas.
O pisca-pisca do vaga-lume, quem diria, é superútil aos humanos. Além de ser utilizado em análises de antibióticos e até de espermatozoide, participa de testes sanguíneos mais eficientes. 

Mais recentemente, cientistas recém-saídos das universidades passaram a estudar o inseto com um objetivo bem sério: entender como esse tipo de besouro consegue gerar luz e que utilidade ela pode ter na nossa vida prática. 

Logo descobriram que os chamados pirilampos têm um sistema extremamente econômico para cintilar. Da energia que produzem 90% vira luminosidade e apenas 10% se perde em calor. Exatamente o inverso do que ocorre numa lâmpada comum. 

Já se sabe que o brilho – que para o inseto serve principalmente como código de paquera, um jeito de atrair o sexo oposto – tem várias utilidades para o homem. A partir das substâncias encontradas no besouro, é possível analisar a qualidade da comida, de medicamentos e até das células humanas. 

O macho mede em torno de 10 mm de comprimento e a fêmea, entre 12 a 20 mm. O macho tem duas asas e élitros. Com seu corpo frágil, cor de terra, a fêmea do vaga-lume pode somente arrastar-se no chão. Para compensar a falta de asas, desenvolveu-se algo muito especial durante a evolução do vaga-lume: pequenas glândulas que segregam luciferina, uma substância que em determinadas condições se torna luminescente. 

A luz verde é o sinal para que o macho interrompa seu balé aéreo e venha juntar-se à fêmea. Essa diferenciação tão marcada entre os sexos é rara entre os coleópteros. A espécie Lampyris noctiluca é a mais comum no Brasil.
Como se rouba um segredo da natureza
 
No corpo do vaga-lume existe um pequeno laboratório de química. “São as chamadas lanternas”. Ali moram os fotócitos, células que produzem luz, iguais às daqueles peixes que brilham. O interruptor que acende essas lâmpadas é o sistema nervoso central e pode ser ligado por vários motivos – um deles é o ambiente escuro. 

Na hora do clic, a molécula de ATP, armazenadora de energia, provoca a reação do oxigênio com uma substância batizada de luciferina. Também entra em ação a enzima luciferase. Dessa mistura resulta a molécula de oxiluciferina, que a essa altura está, como dizem os cientistas, excitada. Ou seja, ali tem energia sobrando, pronta para se perder em forma de luz.

Há dez anos, a ciência começou a imitar o vaga-lume artificialmente. A luciferina foi sintetizada em laboratório. Embora a luciferase não pudesse ser copiada, por ser uma molécula grande, a engenharia genética usou algumas bactérias, como a Escherichia coli, para fabricá-la. O DNA, que carrega as características da lanterna, foi implantado nas bactérias para produzir luciferase. Pronto: com o segredo da luz nas mãos, a ciência partiu para a sua aplicação prática.
 
Mocinha da luz vermelha
Esse vaga-lume que você está acostumado a ver piscando por aí não é o único que existe. A turma do liga-desliga, com lanterna verde-amarelada na parte traseira, é apenas a maior das famílias de pirilampos. Seus componentes são chamados lampirídios. 
Eles têm dois grupos de parentes. Um é o dos elaterídeos, com uma lanterna no abdome e outras duas próximas à cabeça, parecidas com olhos. Sua luminescência é da mesma cor da dos lampirídeos, só que a luz não pisca. Mas o mais intrigante mesmo é o terceiro grupo, dos fengodídeos. O corpo das larvas e da fêmea é rodeado por lanternas verde-amareladas e tem, na cabeça, uma brilhante lanterna vermelha.
SOS luminoso dispara durante o ataque
Eles cintilam a vida inteira. A larva nasce entre quinze e trinta dias depois que a fêmea pôs os ovos. Vai ser larva até completar 1 ou 2 anos, mas já brilha. Nesse estágio, o vaga-lume não pode voar nem piscar, qualquer que seja a espécie. Sua luminosidade é constante. Não se sabe com certeza qual é a finalidade dela, mas alguns biólogos acreditam que seja a defesa.

Quando uma larva se vê ameaçada por um predador, geralmente pássaros e sapos, acende a lanterna para pedir ajuda às companheiras. Aí, imediatamente outras larvas se acendem, confundindo o caçador. O que não impede que uma ou outra acabe sendo devorada. Petiscos cintilantes.

Acender para defender também é a estratégia dos vaga-lumes elaterídeos adultos. Neles, o brilho imita grandes olhos. Assim, no escuro, o bicho parece maior e mais resistente a ameaças. As larvas e as fêmeas dos fengodídeos são as únicas que parecem usar suas lanternas vermelhas para outra finalidade. Desconfia-se que as acendam com o objetivo de iluminar o caminho. Como a maioria dos predadores não enxerga essa cor, elas poderiam se deslocar para um lado e para o outro sem ser vistas.
 
Condomínio fechado no cupinzeiro
A maioria das larvas mora na vegetação rasteira e se alimenta de plantas e insetos menores. Mas algumas não se contentam com casas térreas. Preferem alugar prédios altos. É assim com duas espécies de elaterídeos da Amazônia e do Parque Nacional das Emas, na divisa entre Goiás e Mato Grosso do Sul. 

Ambiciosas, elas sublocam o imóvel dos cupins. As fêmeas põem os ovos na base dos cupinzeiros. Ao nascerem, as larvas constroem túneis na sua superfície e escolhem um lugar para se instalar. À noite, o monte de barro fica todo aceso, como um prédio de apartamentos. As larvas brilham para atrair insetos voadores da vizinhança, inclusive cupins, e fazer um bom jantar. Aliás, é na fase larval que elas têm de se alimentar bem. Depois de adulto, o vaga-lume para de comer e consome a energia acumulada.
Noivas fatais
Quando cresce, o pirilampo só pensa em namorar. E as candidatas usam técnicas de conquista diferentes. Na família dos lampirídeos, cada espécie pisca num estilo próprio. Assim, o futuro marido não se confunde na hora de achar a fêmea certa. 

Algumas delas, porém, aprendem a imitar o pisca-pisca das outras. E fazem isso de propósito. Só que, em vez de iniciar um romance, elas engolem o macho que atraem. Existem fêmeas que comem até os machos da mesma espécie. Quando coloca vagalumes do gênero Photuris em cativeiro, a fêmea devora o parceiro. Imagina-se que, na natureza, façam a mesma coisa. Como se vê, na noite brilhante dos vaga-lumes, nunca se sabe quando uma simples piscada será fatal.

O teste do pisca-pisca
As substâncias luciferina e luciferase, responsáveis pela luz do vaga-lume, testam antibióticos, alimentos e até a fertilidade.
Se ficar escuro, o remédio é bom. Implanta-se na bactéria responsável por uma doença o gene que comanda a produção de substâncias luminescentes. Depois, aplica-se o antibiótico. Se continuar brilhando, é porque a bactéria está viva e o remédio não funcionou.

Espermatozoide é pra brilhar. Quanto mais ATP houver no espermatozoide, mais ele brilha ao receber a mistura de luciferina e luciferase. Se cintilar pouco, é sinal de que a célula tem pouco ATP: está fora de forma e, portanto, pouco fértil.
Comida não pode reluzir. Se acender, o alimento está estragado. A luminescência indica que há bactérias ativas na comida. É que todo organismo em atividade tem ATP, que desprende luz quando combinado com a luciferina e a luciferase.

Um besouro que já vem com pilha
A reação química acende o pirilampo.
1 - O sistema nervoso central do inseto é estimulado pela mudança da luz ambiente, de claro para escuro, ou pela presença do sexo oposto nas redondezas. Aí, manda impulsos para a lanterna.

2 - As células da lanterna, os fotócitos, contêm as substâncias luciferina e luciferase. Com o impulso nervoso, o organismo do vaga-lume envia oxigênio para essas células. Ao entrar em contato com ele, a luciferina é envolvida pela luciferase. O ATP da célula entra com a energia e os ingredientes reagem quimicamente.

3 - O resultado é uma nova molécula, a oxiluciferina. Ela já nasce com energia sobrando, que é liberada na forma de luz. A lanterna brilha. Também se formam moléculas de gás carbônico, que o organismo do animal eliminará depois.
Antenas para namorar de dia
Nas espécies de vaga-lume que têm hábitos diurnos, a tendência do brilho é diminuir. Aí, o inseto precisa achar outras estratégias para chamar a atenção do sexo oposto. Uma delas é desenvolver superantenas que captam no ar substâncias secretadas pela fêmea.

Cada um paquera do seu jeito
As piscadelas variam do macho para a fêmea e de uma espécie para outra. Traduzindo o pirilampês.

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