Biofluorescência em mamíferos australianos: estudo revela os luminóforos do brilho sob luz UV

Um número surpreendentemente alto de mamíferos é capaz de “brilhar” no escuro.

Basta apontar uma luz negra para um bando de animais australianos para ter a sensação de que, por algum motivo, você entrou numa rave no meio do mato. E não é algo exclusivo da Austrália: um estudo de 2023 mostrou que muitos mamíferos exibem biofluorescência quando expostos à luz ultravioleta.

O motivo ainda é um mistério. Mesmo assim, uma pesquisa recente sobre a química da fotoluminescência em animais australianos pode lançar alguma luz (metafórica) sobre a questão - e fez isso de um jeito pouco glamouroso: raspando pelo de animais atropelados e analisando o material em laboratório.

Mamíferos australianos que brilham sob luz ultravioleta

Biofluorescência é um tipo de brilho biológico em que a luz é absorvida e depois reemitida em outro comprimento de onda por moléculas chamadas luminóforos.

Ela não deve ser confundida com a bioluminescência, na qual o próprio organismo produz o brilho de forma ativa e independente, como acontece com os vaga-lumes. Na biofluorescência, é necessário haver uma fonte de luz para que a emissão ocorra.

Esse tipo de fluorescência aparece em muitos animais - camaleões, peixes, tartarugas-marinhas e sapos são exemplos conhecidos. E como proteínas como queratina e colágeno estão presentes em várias estruturas, pelos, garras, bigodes, ossos e dentes também podem apresentar biofluorescência.

Mas, em 2020, cientistas se depararam com uma surpresa grande ao iluminar com UV um ornitorrinco taxidermizado: o pelo brilhava com muito mais intensidade do que o fraco brilho associado à queratina. Quando o teste foi repetido com um wombat e outros animais australianos, a equipe viu que eles também exibiam uma “aura” especial. No fim, os pesquisadores identificaram mais de 125 mamíferos que brilham.

O curioso é que isso não acontece com todos. O fenômeno aparece em alguns mamíferos - incluindo certos marsupiais - e também em monotremados (embora quase não existam espécies desse grupo).

A química por trás da fotoluminescência do pelo

Esse padrão pode indicar alguma vantagem evolutiva, mas também pode ser só um acaso evolutivo. Para avançar do “como” para o “por quê”, entender o mecanismo químico por trás da fluorescência é um passo essencial - e foi isso que uma equipe liderada pela zoóloga Linda Reinhold, da James Cook University, na Austrália, decidiu investigar.

O plano era examinar a composição química do pelo de vários animais já conhecidos por serem fluorescentes, usando cromatografia líquida de alta eficiência e espectrometria de massas com ionização por eletrospray.

Como esses métodos se baseiam em separar as moléculas da amostra na fase líquida e na fase gasosa, respectivamente, eles acabam sendo bastante destrutivos - algo pouco adequado quando o material disponível são espécimes taxidermizados guardados em coleções de museus.

Amostras de atropelamentos em vez de peças de museu

Por isso, os pesquisadores recorreram a outra fonte: animais encontrados mortos na beira de estradas. Eles coletaram e recortaram o pelo desses indivíduos e, então, realizaram os testes.

“Os pelos dos bandicoots australianos de focinho longo do norte e marrom do norte fotoluminescem fortemente, exibindo cores rosa, amarela, azul e/ou branca. Queríamos descobrir se os luminóforos presentes no pelo de bandicoots poderiam ser comuns em múltiplas espécies”, explica Reinhold.

“Então, comparamos os resultados dos dois bandicoots com o quoll do norte, o possum rabo-de-escova acobreado, o canguru-arborícola de Lumholtz, o rato-do-campo pálido e o ornitorrinco - todos os quais fotoluminescem de maneiras diferentes.”

As análises indicaram que um luminóforo chamado protoporfirina estava presente em todos os animais avaliados. Ainda assim, cada espécime continha vários tipos de luminóforos, e o conjunto variava de um animal para outro.

“Um luminóforo consistente com uroporfirina também foi identificado em ambas as espécies de bandicoot com fotoluminescência rosa, heptacarboxilporfirina em um bandicoot, e coproporfirina em um bandicoot e no quoll do norte com fotoluminescência rosa”, escrevem os autores no artigo.

“Nós isolamos apenas dois luminóforos com íons moleculares consistentes com metabólitos conhecidos do triptofano que já foram documentados anteriormente na pelagem de outros mamíferos.”

Por que alguns mamíferos têm esse brilho?

Esses resultados sugerem que pode haver um motivo por trás do brilho, embora ainda estejamos no escuro (trocadilho intencional) sobre qual seria a explicação. Uma hipótese discutida por cientistas é que isso tenha relação com o hábito crepuscular de muitos dos mamíferos que apresentam o fenômeno. Talvez o brilho ajude esses animais a se reconhecerem em condições de pouca luz.

Por outro lado, também é possível que não exista função alguma: se uma característica não diminui as chances de sobrevivência, a evolução não necessariamente vai eliminá-la.

Para resolver o quebra-cabeça, provavelmente será preciso fazer muito mais análises; este estudo é apenas uma peça pequena de um panorama biológico bem maior. Ainda assim, é uma peça importante.

“Este estudo”, escrevem os pesquisadores, “é a primeira análise química de luminóforos que contribuem para a fotoluminescência no pelo de mamíferos da Australásia desde que dois metabólitos do triptofano foram identificados há mais de 50 anos.”

Os resultados foram publicados na PLOS ONE.