Mariposa-bogong segue as estrelas na migração até os Alpes Australianos

Navegação celeste da mariposa-bogong (Agrotis infusa)

Todos os anos, a mariposa-bogong faz uma viagem épica através da Austrália.

Quando os dias mais quentes da primavera se espalham pelo país, bilhões de mariposas-bogong (Agrotis infusa) levantam voo e percorrem, com uma precisão impressionante e apenas durante a noite, até 1.000 quilômetros (cerca de 620 milhas) rumo a um destino onde nunca estiveram antes: as cavernas frias e elevadas dos Alpes Australianos.

Ao chegarem, entram num estado de dormência - chamado estivação - para atravessar o verão escaldante. Depois, no outono, voltam a se dispersar para se reproduzir, originando a próxima geração de mariposas que precisará, por conta própria, encontrar o caminho até as cavernas de verão. Como a mariposa-bogong vive apenas um ano, esse trajeto precisa estar “programado” de alguma forma - e esse enigma intriga cientistas há muito tempo.

Agora, uma peça importante desse quebra-cabeça apareceu: elas seguem as estrelas.

"No nosso estudo", disse à ScienceAlert a neurocientista Andrea Adden, do Francis Crick Institute, no Reino Unido, "mostramos que as mariposas-bogong conseguem usar o céu estrelado (sem quaisquer pistas adicionais) para voar na direção migratória, o que nos diz que elas conseguem utilizá-lo para navegar: voar de maneira estável na direção correta por muitos quilômetros até um objetivo migratório específico."

A viagem noturna que pode durar muitas noites

Ver o deslocamento das mariposas-bogong é algo impressionante. Elas passam horas voando durante a noite e, de dia, param para descansar onde quer que encontrem abrigo - em fendas e reentrâncias às quais consigam ter acesso. Não é raro que alguma cidade fique “coberta” por bogongs cochilando no caminho até os Alpes Australianos; e toda a migração pode se estender por muitas noites.

Para atravessar grandes distâncias, animais usam diversos sinais e estímulos. Alguns contam com adaptações capazes de perceber o campo magnético que envolve o planeta. Outros se orientam por pistas visuais, como a Lua, o Sol ou pontos de referência na paisagem.

Pesquisas anteriores, lideradas pelo zoólogo David Dreyer e pelo autor sênior Eric Warrant, da Universidade de Lund, indicaram que a mariposa-bogong recorre a uma combinação de magnetorrecepção e pistas visuais. Agora, tudo indica que o magnetismo talvez não seja tão determinante quanto se imaginava.

Experimentos sem magnetismo: o céu estrelado como pista

Para avançar a partir desses resultados, Dreyer, Adden, Warrant e colegas realizaram uma série de testes para identificar quais seriam, exatamente, as pistas visuais envolvidas. Com um sistema de bobinas de Helmholtz - que anula o campo magnético da Terra -, eles projetaram diferentes panoramas estrelados numa câmara de vácuo e observaram que, mesmo assim, as mariposas continuavam voando numa direção apropriada à estação do ano.

Além disso, os pesquisadores exibiram às mariposas imagens variadas do céu noturno enquanto Adden registrava a atividade cerebral com eletrofisiologia de célula única.

"Um eletrodo de vidro muito fino (mais fino do que um fio de cabelo humano) é inserido em regiões específicas do cérebro de uma mariposa para penetrar a membrana celular de certos neurônios relevantes para navegação. O sinal ou atividade elétrica desse neurônio é então amplificado e registrado para análise posterior", explicou Dreyer.

"Enquanto a célula estava atravessada pelo eletrodo, a mariposa foi estimulada com rotações de uma imagem projetada do céu estrelado e vários controles. Acontece que cerca de 28 dos neurônios registrados responderam a mudanças na orientação do céu estrelado, e não à imagem de controle (imagem em que foi apresentada uma disposição aleatorizada do céu estrelado)."

Por que a rotação do céu é tão importante

Esse detalhe da rotação é crucial - e dá para entender melhor comparando com outro animal que também usa as estrelas como guia: o besouro rola-bosta. Estudos anteriores mostraram que besouros rola-bosta utilizam um “mapa mental” das estrelas para voltar ao ninho depois de rolar uma bola para longe do monte de fezes. Mas a viagem deles é bem diferente da jornada das mariposas-bogong.

"Besouros rola-bosta não se importam com onde vão parar com a bola de esterco; eles rolam a bola numa direção aleatória para longe dos competidores no monte", explicou Adden. "Além disso, os besouros rola-bosta só precisam se afastar o suficiente do monte para comer em paz, uma distância que percorrem em cerca de 10 minutos."

Já a travessia da mariposa-bogong é muito mais longa: pode levar várias semanas, com voos de horas por vez - e as consequências de errar são bem maiores. Se a mariposa não chega à caverna a tempo do verão, não deve sobreviver até a próxima estação reprodutiva.

"Ela precisa compensar ventos cruzados e, principalmente, se as bogongs usam predominantemente a bússola celeste, elas teriam de compensar a rotação celeste ao longo de uma determinada noite", disse Dreyer.

"Isso significa que, se as mariposas-bogong voam num ângulo em relação a uma pista específica no céu (por exemplo, a Nebulosa de Carina ou o eixo longo da Via Láctea), esse ângulo precisaria mudar de forma correspondente por meio de ajustes de direção para manter uma linha de voo reta."

Ainda não se sabe quais propriedades do céu estrelado, exatamente, servem de base para a orientação dessas mariposas. Mesmo assim, o trabalho do grupo deixa claro que, na ausência de um campo magnético e sob um céu estrelado, elas continuam capazes de se orientar.

O que ainda falta entender

"Durante a nossa pesquisa, tivemos duas perguntas principais. Primeiro, como a mariposa-bogong sabe a direção que precisa seguir? E segundo, como ela sabe quando parar?", disse Warrant à ScienceAlert.

"Agora estamos começando a trabalhar na segunda pergunta, para determinar as pistas sensoriais que podem estar associadas ao destino - essa é nossa próxima linha de pesquisa. Mas outra área óbvia para estudos futuros é tentar entender como a informação magnética e a informação estelar são integradas no cérebro."

A navegação celeste é bastante comum no reino animal. Humanos fazem isso, algumas aves também, assim como certas focas e rãs. Outras mariposas e borboletas usam o Sol para se orientar. Portanto, é improvável que a mariposa-bogong seja o único inseto capaz de navegar à noite dessa maneira - o que não torna o fenômeno menos extraordinário.

"O fato de um inseto minúsculo, com envergadura de 5 cm e um cérebro com um décimo do volume de um grão de arroz, conseguir voar cerca de 1000 km à noite, potencialmente apenas usando as estrelas para orientar a rota, ainda me surpreende", disse Dreyer.

"Imagine que alguém lhe dê a tarefa de caminhar essa distância sem comida nem abrigo, exclusivamente à noite, sem GPS nem bússola. Se a pessoa comete só um pequeno erro - digamos, de cinco graus - ao definir a direção na primeira noite, isso significa que você já está 90 quilômetros fora do alvo depois de 1000 quilômetros; e, se tiver de caminhar em múltiplas noites, há muito tempo para erros de correção. A história não perde a força."

A pesquisa foi publicada na Nature.