O Segredo do Saltador: O Camuflagem da Natureza
Os cigarrinhas usam brocosomas pra se camuflar dos predadores numa estratégia de sobrevivência bem única.
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Índice
- O Grilo-da-folha e Seu Revestimento Especial
- O Papel dos Brocosomos na Camuflagem
- Brocosomos e Predadores Visuais
- Observações da Distribuição dos Brocosomos
- O Impacto dos Brocosomos na Sobrevivência
- Estrutura e Função dos Brocosomos
- Brocosomos em Diferentes Espécies de Insetos
- A Base Genética da Formação de Brocosomos
- Conclusão
- Fonte original
Na natureza, muitos animais enfrentam a ameaça de serem comidas por Predadores. Pra sobreviver, eles desenvolveram diferentes jeitos de evitar serem vistos. Um método comum é a Camuflagem, onde os animais mudam suas cores ou padrões pra se misturar com o ambiente. Mas alguns predadores conseguem ver cores além do que os humanos conseguem detectar, como a luz ultravioleta (UV). Essa habilidade pode deixar a camuflagem normal menos eficaz.
Insetos, que são um dos grupos de animais mais variados, costumam lidar com várias ameaças de predadores como pássaros e aranhas. Muitos desses predadores usam a visão pra encontrar os insetos. Alguns têm visão especial que consegue ver Luz UV, dificultando a vida dos insetos. Os lugares onde os insetos vivem, como nas folhas ou na casca das árvores, não refletem muita luz. Então, se um inseto reflete luz demais, aumenta as chances de ser visto e capturado.
Pra ajudar com isso, os insetos desenvolveram características especiais em seus corpos. Por exemplo, muitos insetos têm estruturas bem pequenas em suas superfícies que ajudam a reduzir a reflexão da luz. Essas estruturas ajudam muito na camuflagem, tornando-os menos visíveis pra predadores.
O Grilo-da-folha e Seu Revestimento Especial
Um inseto específico que chamou a atenção é o grilo-da-folha, que pertence a uma grande família conhecida por ter muitas espécies. Os grilos-da-folha produzem um revestimento único chamado brocosomos. Esses são partículas redondas e pequenininhas feitas principalmente de proteínas e gorduras. Os grilos-da-folha criam brocosomos em tubos especiais em seus corpos e depois usam isso pra revestir a pele após a muda.
Os brocosomos têm uma estrutura especial que ajuda a refletir luz e pode melhorar a capacidade do grilo-da-folha de se esconder dos predadores. Embora ainda haja pesquisa em andamento sobre o que os brocosomos fazem, acredita-se que eles ajudam a proteger os grilos-da-folha de perigos como se molhar ou serem atacados por predadores.
O Papel dos Brocosomos na Camuflagem
Estudos recentes sugerem que os brocosomos podem ter um papel crucial em ajudar os grilos-da-folha a evitar serem vistos. Os pesquisadores focaram em um grilo-da-folha específico conhecido como grilo-da-folha verde do arroz. Esse inseto é uma praga comum nas plantações de arroz e foi estudado por muitos anos.
Os estudos descobriram que a presença de brocosomos no grilo-da-folha reduziu significativamente a quantidade de luz visível e UV refletida de sua superfície. Essa redução na reflexão da luz torna mais difícil para os predadores verem o grilo-da-folha.
Os cientistas também identificaram proteínas específicas responsáveis pela criação dos brocosomos. Eles usaram diferentes técnicas científicas pra analisar essas proteínas e ver como elas afetam a estrutura dos brocosomos. Quando silenciaram os genes responsáveis por essas proteínas, eles observaram mudanças nos brocosomos, o que impactou como os grilos-da-folha podiam se camuflar.
Brocosomos e Predadores Visuais
Aranhas saltadoras são predadores comuns dos grilos-da-folha. Essas aranhas dependem muito da visão, incluindo a capacidade de ver luz UV, pra caçar suas presas. Portanto, a capacidade dos grilos-da-folha de reduzir a reflexão de UV é vital pra sua sobrevivência.
Experimentos mostraram que as aranhas saltadoras preferiam atacar grilos-da-folha com menos cobertura de brocosomos. Essa descoberta sugere que o revestimento de brocosomos ajuda o grilo-da-folha a ficar escondido desses predadores.
Observações da Distribuição dos Brocosomos
Os pesquisadores analisaram como os brocosomos estavam distribuídos nas superfícies dos grilos-da-folha machos e fêmeas em diferentes estágios da vida. Eles perceberam que, à medida que os grilos-da-folha envelheciam, a cobertura de brocosomos diminuía. Essa diminuição na cobertura parece tornar os grilos-da-folha mais visíveis pra predadores.
Os estudos mostraram que os grilos-da-folha mais jovens tinham muito mais cobertura de brocosomos em seus corpos, tornando-os mais difíceis de serem notados. Isso pode significar que os grilos-da-folha mais velhos estão em maior risco de serem capturados por predadores.
O Impacto dos Brocosomos na Sobrevivência
Os brocosomos não só ajudam os grilos-da-folha a evitar serem vistos, mas também desempenham um papel essencial na sobrevivência deles. Ao reduzir as chances de serem notados por predadores, os grilos-da-folha conseguem prosperar em seus ambientes. Essa habilidade de permanecer escondido oferece uma vantagem significativa, especialmente em áreas com muitos predadores.
A presença dos brocosomos provavelmente é um fator chave no sucesso evolutivo dos grilos-da-folha. À medida que esses insetos continuam a se adaptar aos seus ambientes, certas características como os brocosomos trazem benefícios vitais.
Estrutura e Função dos Brocosomos
A maneira como os brocosomos são construídos é crucial pra sua eficácia em reduzir a reflexão da luz. Os pesquisadores estudaram as diferenças estruturais nos brocosomos de grilos-da-folha que tinham expressão gênica normal em comparação com aqueles com expressão gênica suprimida. Os brocosomos normais tinham uma estrutura bem definida, permitindo que funcionassem melhor em termos de camuflagem.
Testes mostraram que brocosomos bem estruturados conseguiam reduzir a luz refletida melhor do que aqueles com estruturas irregulares. Essa descoberta destaca que tanto a estrutura do brocosomo quanto como ele interage com a luz são importantes pra sua função.
Brocosomos em Diferentes Espécies de Insetos
Embora o foco tenha sido nos grilos-da-folha, os pesquisadores queriam ver se os brocosomos servem a funções semelhantes em outras espécies de insetos relacionadas. Eles examinaram várias espécies de grilos-da-folha e descobriram que os brocosomos parecem ter efeitos semelhantes em todas elas. Quando os brocosomos eram removidos, os insetos mostravam aumento da reflexão da luz, indicando que os brocosomos são essenciais pra manter a camuflagem em diferentes espécies.
Isso sugere que os brocosomos podem ser uma característica comum entre muitos insetos da mesma família, oferecendo uma vantagem evolutiva compartilhada.
A Base Genética da Formação de Brocosomos
Uma investigação mais profunda sobre a genética por trás da formação de brocosomos revelou que certos genes estão consistentemente envolvidos nesse processo. Esses genes são encontrados predominantemente nos grilos-da-folha, o que implica uma história evolutiva compartilhada.
Curiosamente, esses genes não são encontrados em muitos outros insetos, destacando sua singularidade para os grilos-da-folha e espécies relacionadas. O estudo também sugeriu que a duplicação e divergência gênica desempenharam um papel no desenvolvimento dos brocosomos, permitindo que esses insetos refinassem suas capacidades de camuflagem.
Conclusão
A habilidade dos grilos-da-folha de produzir brocosomos tem implicações significativas pra sua sobrevivência na natureza. Essas partículas pequenininhas não só fornecem um revestimento protetor, mas também servem como uma camuflagem eficaz contra predadores visuais. A redução da reflexão da luz UV por meio da aplicação de brocosomos permite que esses insetos prosperem, apesar dos muitos perigos que enfrentam.
Através da identificação de proteínas estruturais-chave e da análise de como os brocosomos funcionam, os pesquisadores descobriram um exemplo notável de adaptação na natureza. Esse entendimento pode inspirar designs biomiméticos, levando a novas tecnologias em camuflagem e ciência dos materiais.
No fim das contas, o estudo dos brocosomos destaca as complexas relações entre insetos e seus ambientes, iluminando as maneiras fascinantes como a evolução molda as estratégias de sobrevivência no reino animal. A pesquisa nessa área provavelmente continuará à medida que os cientistas buscam descobrir mais sobre a vida dos grilos-da-folha e suas adaptações únicas.
Título: Brochosomes as an antireflective camouflage coating for leafhoppers
Resumo: In nature, insects face immense predation pressure, where visual cues play a vital role in predators locating them. To counter this threat, insects employ a variety of nano- and microstructures on their cuticular layer to manipulate and interact with light, enhancing anti-reflective properties and providing camouflage or reducing detectability by predators. Leafhoppers have a unique extra-cuticular coating called brochosome, yet its anti-reflective functions and protein composition remain unclear. Our study demonstrates strong anti-reflective properties of brochosomes, effectively reducing reflectance on the cuticle surface, especially in the ultraviolet spectrum, to improve evasion from visual predators. Furthermore, we identify four novel structural proteins of the brochosome (BSM) for the first time. Inhibiting their synthesis by RNAi alters brochosome morphology, impacting the optical properties of the cuticle surface. Evolutionary origin analysis of BSM suggests that brochosomes likely originated from a process involving duplication-divergence. Our study reveals that leafhoppers employ a unique camouflage strategy by secreting brochosomes as anti-reflection nano-coatings, enabling them to evade natural predators and contributing to their evolutionary success.
Autores: wei wu, Q. Mao, Z.-X. Ye, Z. Liao, H.-W. Shan, J.-M. Li, C.-X. Zhang, J.-P. Chen
Última atualização: 2024-06-15 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.13.598800
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.13.598800.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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