Pode uma borboleta ensinar a sua descendência do que deve gostar? A investigação apresentada pela bióloga evolutiva Antónia Monteiro sugere que sim.

Num seminário realizado no GIMM, Antónia Monteiro, professora da National University of Singapore, explicou como as borboletas conseguem aprender novos odores associados aos parceiros reprodutivos e às plantas de que se alimentam – e como essas preferências adquiridas podem ser transmitidas à geração seguinte. Um trabalho que desafia a ideia, há muito estabelecida, de que estes comportamentos são inteiramente inatos e oferecem novas pistas sobre os mecanismos que impulsionam a adaptação e a evolução.

“Demonstrámos que não existe uma preferência fixa por uma determinada combinação de feromonas”, afirmou Monteiro. “Existe uma preferência plástica, que pode ser alterada pela experiência.”

A equipa estuda a borboleta africana Bicyclus anynana, cujos machos produzem combinações específicas de feromonas nas asas durante o ritual de corte. Ao alterar experimentalmente estes sinais químicos e expor fêmeas recém-emergidas às novas combinações antes de atingirem a maturidade sexual, os investigadores verificaram que as fêmeas se tornavam mais propensas a acasalar com machos portadores do novo odor.

Mais surpreendente ainda, as suas filhas herdavam esta alteração comportamental, apesar de nunca terem estado expostas à nova feromona.

“As preferências por odores de feromonas são herdadas”, explicou Antónia Monteiro. “Acreditamos que este tipo de aprendizagem pode facilitar alterações nas preferências de acasalamento e contribuir para o acasalamento seletivo e, potencialmente, para a especiação.”

O grupo investigou também o que acontece no sistema nervoso destes insetos durante este processo. As análises ao cérebro e às antenas revelaram alterações moleculares extensas após a exposição aos odores, incluindo modificações generalizadas no alternative RNA splicing e alterações nos padrões de metilação do ADN de genes envolvidos no olfato.

Em vez de alterar simplesmente que genes são ativados ou desativados, as borboletas parecem modificar a forma como muitos desses genes são processados, originando diferentes variantes proteicas que poderão remodelar os circuitos neuronais responsáveis pelo olfato e pela memória.

O mesmo fenómeno estende-se para além da escolha de parceiros. Numa segunda série de experiências, a equipa de Monteiro expôs lagartas a novos odores de plantas, adicionando compostos aromáticos específicos ao seu alimento. As larvas, que inicialmente evitavam esses odores, desenvolveram gradualmente uma preferência por eles à medida que se alimentavam, e essa nova preferência foi também transmitida aos seus descendentes.

Os investigadores descobriram depois uma pista inesperada sobre a forma como esta informação poderá ser herdada. Ao transferirem hemolinfa — o equivalente ao sangue nos insetos — de lagartas expostas ao novo odor para indivíduos não expostos, conseguiram induzir alterações semelhantes nas preferências comportamentais dos animais recetores e, posteriormente, da sua descendência.

“Sabemos que este fator circula no sangue”, afirmou a investigadora. “Ainda não sabemos qual é esse fator de herança, mas sabemos que está lá.”

O trabalho em curso procura agora identificar este misterioso sinal. A equipa está a investigar se pequenas moléculas de RNA, vesículas extracelulares ou até as próprias moléculas odoríferas poderão transportar informação do sistema nervoso para as células reprodutoras, permitindo que experiências adquiridas influenciem a geração seguinte.

Para além de revelar uma forma inesperada de herança biológica, estes resultados poderão ajudar a explicar como as borboletas se adaptam a novos ambientes. Aprender a reconhecer novos odores de plantas hospedeiras poderá permitir que diferentes populações explorem plantas anteriormente inadequadas, enquanto alterações herdadas nas preferências de acasalamento poderão reforçar o isolamento reprodutivo entre populações em divergência. “A aprendizagem de odores”, concluiu Antónia Monteiro, “pode facilitar a mudança para novas plantas hospedeiras, alterar as preferências de acasalamento e, em última análise, contribuir para o processo de especiação.”