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# Biologia# Neurociência

O Papel da Textura nas Escolhas Alimentares das Larvas

Estudo revela como a textura afeta as decisões de alimentação das larvas de mosca da fruta.

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A comida tem um papel super importante na escolha dos animais na hora de comer. Vários aspectos da comida, como cheiro, Sabor e aparência, ajudam os bichos a decidirem o que é bom pra consumir. Mas, outro fator importante é a textura da comida. A sensação que a comida transmite pode afetar como os animais avaliam o que encontram. Por exemplo, como algo se sente na boca adiciona à experiência total de comer.

Percepção Sensorial nas Larvas de Drosophila

Os órgãos sensoriais nas larvas de Drosophila (moscas da fruta) ainda estão sendo estudados pra entender todas as suas capacidades. Os cientistas sabem que existem neurônios sensoriais nas larvas que detectam sensações físicas como textura, mas ainda não desbravaram totalmente como esses neurônios funcionam ou quais são seus papéis específicos. Os pesquisadores acreditam que perceber a textura é super importante na hora das larvas escolherem a comida, mas tem pouca pesquisa sobre isso.

As larvas contam com neurônios sensoriais bem especializados que reagem a tipos específicos de estímulos. Esses neurônios são ajustados finamente pra reconhecer determinadas sensações, como cheiros e sabores específicos. Essa precisão permite um processamento cuidadoso do que as larvas sentem no ambiente. A capacidade de distinguir entre gostos bons e ruins é crucial pras larvas, porque ajuda elas a encontrar a comida certa.

Os cientistas discutem se os neurônios conseguem detectar apenas um tipo de estímulo ou se podem responder a vários. Alguns acreditam que cada neurônio responde a um dos cinco gostos básicos: doce, azedo, amargo, salgado ou umami. Esse método é conhecido como o modelo da “linha rotulada.” Outros descobriram que certos neurônios gustativos podem responder a mais de um tipo de gosto, indicando um sistema sensorial mais complicado do que se pensava antes.

Preferência Larval e Textura

As larvas de moscas da fruta, Drosophila melanogaster, são valiosas pra estudar a percepção sensorial. Elas são mais simples em comparação a outros animais, o que facilita pros pesquisadores observarem seu comportamento e entenderem como processam informações sobre comida. As larvas precisam comer comida de alta qualidade pra crescer e se desenvolver corretamente; senão, podem não se tornar adultas ou acabar menores do que o normal.

A forma como as larvas provam a comida envolve componentes externos e internos. As larvas têm órgãos sensoriais nas cabeças que as ajudam a saborear a comida antes de engolir. Elas também têm receptores no cérebro que sentem açúcar, que informam sobre suas necessidades nutricionais. Os pesquisadores ainda estão tentando entender os detalhes moleculares de como as larvas sentem o gosto.

Investigando Funções Sensoriais

Pra estudar o papel do gosto e da textura nas larvas, uma nova linha de ferramentas genéticas foi desenvolvida pra atingir os órgãos sensoriais específicos. Testes de comportamento foram realizados pra mostrar que esses órgãos ajudam na percepção de gosto e textura. Além disso, os cientistas usaram técnicas de imagem avançadas pra observar como neurônios individuais respondiam a estímulos químicos (como açúcar) e a estímulos mecânicos (como textura).

Num estudo, os pesquisadores descobriram que, quando dadas a opção entre comidas de diferentes Texturas, as larvas preferiam comidas mais macias do que as mais duras. Por exemplo, elas tinham mais chances de escolher frutas maduras em vez de frutas verdes. A textura da comida é crucial pra ajudar as larvas a decidirem se vão comer ou não.

Avaliando Preferências de Textura

Os pesquisadores queriam avaliar como diferentes texturas afetavam as escolhas alimentares das larvas. Eles testaram as preferências das larvas usando géis de agarose, uma substância em gel, pra simular vários tipos de texturas de comida. Nesses testes, eles descobriram que as larvas preferem texturas mais macias, como as de frutas maduras, e evitam texturas mais duras.

O estudo também envolveu comparar a dureza da agarose com a dureza de frutas em decomposição ao longo do tempo. Essa avaliação revelou que, enquanto frutas recém-cortadas eram geralmente mais duras do que os géis de agarose, algumas frutas, como bananas, eram mais macias e combinavam com a textura de concentrações mais baixas de agarose.

Resultados Experimentais Sobre Comportamento Alimentar

Numa série de experimentos, as larvas foram apresentadas a várias concentrações de agarose pra testar sua disposição de comer. Os resultados mostraram que as larvas consumiam facilmente agarose mais macio, mas paravam de comer quando a textura ficava muito dura.

As larvas também foram testadas em uma situação onde podiam escolher entre duas texturas diferentes. Nesses testes de duas escolhas, as larvas preferiam consistentemente texturas mais macias do que as mais duras. Curiosamente, quando dadas a opção entre texturas muito macias e ligeiramente mais duras, as larvas mostraram preferência pela opção ligeiramente mais dura, sugerindo um intervalo específico de textura que elas acham mais atraente.

Entendendo o Papel dos Órgãos Sensoriais

Pra investigar melhor como os órgãos sensoriais influenciam as decisões alimentares, os cientistas criaram uma ferramenta genética pra manipular esses órgãos. Essa abordagem é semelhante a estudos anteriores que eliminaram efetivamente o sentido do olfato nessas larvas. Ao examinar os neurônios sensoriais e suas funções, os pesquisadores puderam entender qual é o papel desses órgãos na seleção de comida.

Os experimentos mostraram que, quando a função dos órgãos sensoriais foi interrompida, as larvas faziam escolhas alimentares ruins, indicando o papel crítico desses órgãos na detecção de gosto e textura. No entanto, mesmo quando esses órgãos foram removidos, as larvas ainda respondiam a estímulos básicos como luz e cheiro, apontando pra sua função principal na percepção de gosto e textura.

Características Genéticas e Fisiológicas

Os pesquisadores também investigaram os genes associados à Mecanossensação, que é a capacidade de sentir toque e textura. Ao examinar a composição genética dos neurônios sensoriais, eles encontraram vários genes que podem contribuir pra capacidade das larvas de sentir textura.

Quando os pesquisadores silenciaram certos genes, especialmente um gene associado à mecanossensação, a preferência das larvas por texturas mais macias diminuiu. Isso sugere que esses genes contribuem significativamente pra forma como as larvas avaliam a textura da comida.

Calibrando Respostas Mecânicas

Pra estudar como neurônios específicos reagiam à estimulação mecânica, os cientistas realizaram mais testes. Nessa fase, eles aplicaram pressão nos neurônios pra ver como eles reagiam. As observações mostraram que alguns neurônios reagiram a essa pressão, indicando que eles desempenham um papel na sensação de textura.

Um neurônio, especificamente, respondeu tanto à pressão mecânica quanto à estimulação química, sugerindo que alguns neurônios são capazes de integrar diferentes tipos de informações sensoriais. Essa descoberta abre as portas pra entender como as larvas processam múltiplas entradas sensoriais ao mesmo tempo.

Implicações das Descobertas

As descobertas sobre as preferências de textura das larvas de Drosophila fornecem insights importantes sobre como os sistemas sensoriais funcionam. O fato de que os órgãos sensoriais para o gosto também ajudam na mecanossensação levanta questões sobre como as informações sensoriais são integradas em sistemas nervosos mais simples.

Essas descobertas destacam que as larvas conseguem distinguir entre várias texturas de comida, o que pode ajudá-las a encontrar fontes alimentares adequadas. A habilidade de diferenciar entre comidas duras e macias pode ser crucial pra sobrevivência e desenvolvimento delas, já que isso se relaciona diretamente aos seus hábitos alimentares.

Direções Futuras

Entender como diferentes sistemas sensoriais, como gosto e mecanossensação, interagem dentro de um único neurônio tem implicações pra pesquisas mais amplas. Estudos futuros poderiam explorar como esses mecanismos funcionam em outros modelos animais, possivelmente levando a insights sobre a evolução dos sistemas sensoriais.

Também há uma necessidade de investigar o processamento central das informações sensoriais. Ao entender como o cérebro interpreta sinais dos órgãos sensoriais, os cientistas podem entender melhor a tomada de decisões na alimentação e em outros contextos comportamentais.

Conclusão

Resumindo, a pesquisa sobre larvas de Drosophila dá uma visão fascinante de como a textura influencia as escolhas alimentares e como os órgãos sensoriais funcionam. A habilidade das larvas de sentir textura está intimamente ligada à sua sobrevivência e crescimento, tornando essas descobertas relevantes pra entender não só as moscas da fruta, mas a biologia sensorial em geral. À medida que a pesquisa avança, esperamos desvendá os jeitos complexos que os animais interagem com seus ambientes através dos sentidos.

Os avanços nas ferramentas genéticas e técnicas permitem uma compreensão mais profunda e investigação desses órgãos sensoriais, abrindo a porta pra novos estudos sobre como os animais percebem e respondem ao mundo ao seu redor. Através desses esforços, podemos apreciar melhor as complexidades do comportamento animal e do processamento sensorial.

Fonte original

Título: Food texture preference reveals multisensory contributions of gustatory organs in behaviour and physiology

Resumo: Food presents a multisensory experience, with visual, taste, and olfactory cues being important in allowing an animal to determine the safety and nutritional value of a given substance1. Texture, however, remains a surprisingly unexplored aspect, despite providing key information about the state of the food through properties such as hardness, liquidity, and granularity. Food perception is achieved by specialised sensory neurons, which themselves are defined by the receptor genes they express. While it was assumed that sensory neurons respond to one or few closely-related stimuli, more recent findings challenge this notion and support evidence that certain sensory neurons are more broadly tuned. In the Drosophila taste system, gustatory neurons respond to cues of opposing hedonic valence or to olfactory cues. Here, we identified that larvae ingest and navigate towards specific food substrate hardnesses, and probed the role of gustatory organs in this behaviour. By developing a genetic tool targeting specifically gustatory organs, we show that these organs are major contributors for evaluation of food texture and ingestion decision-making. We find that ablation of gustatory organs not only results in loss of chemosensation, but also navigation and ingestion preference to varied substrate textures. Furthermore, we show that certain neurons in the primary taste organ exhibit varied and concurrent physiological responses to mechanical and multimodal stimulation. We show that individual neurons house independent mechanisms for multiple sensory modalities, challenging assumptions about capabilities of sensory neurons. We propose that further investigations, across the animal kingdom, may reveal higher sensory complexity than currently anticipated.

Autores: Simon G. Sprecher, N. Komarov, C. Fritsch, G. L. Maier, J. Bues, M. Biocanin, C. B. Avalos, A. Dodero, J. Y. Kwon, B. Deplancke

Última atualização: 2024-07-06 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602043

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602043.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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