Novo mapa 3D dos braços de polvo revela nervos e músculos em Octopus bocki, diz laboratório de Robyn Crook na San Francisco State University

Comparados aos braços de um polvo, os nossos membros cheios de ossos são quase tão maleáveis quanto galhos velhos de árvore. Por isso, faz sentido imaginar que a anatomia escondida nesses apêndices salpicados de ventosas dos cefalópodes seja tão singular quanto os próprios animais.

Até recentemente, mapear o emaranhado de nervos e músculos dentro dos braços de polvo esbarrava na complexidade esmagadora do trabalho. Isso limitava as pesquisas a coletar cortes bidimensionais e tentar deduzir, na base do palpite, como essas fatias poderiam se encaixar.

Agora, dois estudos do laboratório da bióloga evolucionista Robyn Crook, na San Francisco State University, trouxeram um nível de detalhe sem precedentes sobre os tecidos do que algumas pessoas dizem ser a coisa mais próxima de um alienígena na Terra.

"O fato de [esses dois artigos] convergirem ao mesmo tempo significa que a quantidade que podemos aprender com qualquer experimento isolado é astronomicamente maior", afirma Crook.

"Eu diria que esses artigos estão realmente facilitando descobertas de novas maneiras."

Braços de polvo e a combinação rara de força e destreza

Observar um polvo procurando presas lembra tinta se espalhando com intenção. Sem ossos, sua musculatura se deforma, torce, se alonga e alcança com um equilíbrio de força e precisão praticamente sem paralelo no reino animal.

Pesquisas anteriores já tinham oferecido uma visão geral de como os músculos oblíquos e longitudinais interagem e de como centenas de milhões de neurónios se reúnem em grupos, chamados gânglios, para dar a cada braço um grau próprio de controlo - como soldados numa unidade bem disciplinada, fiéis à missão, mas também capazes de resolver problemas individualmente.

Mas, do mesmo modo que o cérebro humano forma uma rede de classes diversas de neurónios, funcionando sob a ação de uma ampla variedade de neurotransmissores, os sistemas nervosos dos braços de polvo deveriam apresentar uma organização neuroquímica capaz de permitir que eles se movam, percebam e “pensem” com um certo nível de autonomia.

Duas investigações no laboratório de Robyn Crook (San Francisco State University)

Crook e a sua equipa conduziram duas linhas de investigação independentes para reconstruir a disposição e a classificação dos nervos que percorrem os braços de espécimes do polvo-pigmeu de Bock (Octopus bocki).

Tecnologia de ADN para identificar tipos de células nervosas

Num dos experimentos, liderado pela neurocientista Gabrielle C. Winters-Bostwick, foi usada uma técnica baseada em tecnologia de ADN para marcar e reconhecer tipos distintos de células nervosas. Ao captar imagens de alta resolução dos braços, da ponta até a base, com um microscópio de última geração adquirido recentemente, o grupo conseguiu ver como cada classe celular se distribui em três dimensões - e, com isso, identificar diferenças nas suas populações ao longo do membro.

"Isso nos permite começar a levantar hipóteses e formular novas perguntas, pensando em como as células se comunicam umas com as outras", diz Winters-Bostwick.

"Basicamente, estamos ampliando o nosso arsenal e o nosso conjunto de ferramentas para entender melhor o comportamento e as fisiologias dos polvos."

Microscopia eletrónica e o mapa 3D de neurónios, músculos e pele

A segunda investigação, liderada pela bióloga Diana Neacsu, recorreu à microscopia eletrónica para reconstruir a arquitetura de neurónios, músculos e pele, mostrando de que maneira esses tecidos se conectam e se relacionam.

Esse mapa 3D alternativo revelou padrões inesperados no córtex do animal, ligações oblíquas nos cordões nervosos intramusculares, estruturas repetidas que contêm gânglios nervosos e vasos sanguíneos - que coincidiam com as posições das ventosas - e ainda uma disposição intrigante de células nervosas raras e superdimensionadas dentro das camadas celulares.

Um atlas anatômico como ponto de partida para entender o comportamento

Ter em mãos um atlas da anatomia de um polvo é apenas o primeiro passo para descobrir como um molusco consegue agir de um jeito tão “relacionável”, apesar de ter seguido um caminho evolutivo tão distinto.

"Por que você tem um animal com esse nível de complexidade que não parece seguir as mesmas regras do nosso outro exemplo - humanos - de um sistema nervoso muito complexo?", pergunta Crook.

"Há muitas hipóteses. Pode ser funcional. Pode haver algo fundamentalmente diferente nas tarefas que os braços dos polvos precisam executar. Mas também pode ser um acidente evolutivo."

Esta pesquisa foi publicada em Current Biology, aqui e aqui.