O mistério do olfato das aranhas pode finalmente ser resolvido em novo estudo: WebCuriosos

As aranhas sempre viveram ao lado dos humanos, por isso é surpreendente o quanto ainda não sabemos sobre elas. Um mistério de longa data estava relacionado à forma como as aranhas detectam cheiros. Agora, a nossa última pesquisa finalmente descobriu o segredo.

Em um estudo publicado em Anais da Academia Nacional de Ciênciasdemonstramos que as aranhas machos usam pêlos olfativos chamados sensilas de poros nas pernas como um “nariz” para detectar os feromônios sexuais liberados pelas aranhas fêmeas.

Nossa descoberta põe fim a uma busca de uma década por essas sensilas indescritíveis, que agora foram identificadas e mapeadas. Também abre oportunidades para estudos aprofundados sobre o mecanismo subjacente ao olfato das aranhas.

Embora as aranhas – que evoluíram há cerca de 400 milhões de anos – sejam famosas por seu sentido vibratório e alguns, como aranhas saltadoras, para excelente visãosurpreendentemente pouco se sabe sobre seu olfato.

Houve muitas evidências mostrando que as aranhas podem detectar odores como feromônios sexuais, mas duas grandes questões permaneceram sem resposta.

Primeiro, como as aranhas não possuem antenas como os insetos, qual é o seu principal órgão olfativo? Em segundo lugar, estudos anteriores sugeriram que aranhas não têm sensilas de poros na paredeas estruturas especializadas das quais os insetos dependem para cheirar. Sem isso, como as aranhas detectam odores?

Nosso estudo resolveu essas questões de longa data. Descobrimos sensilas de poros de parede anteriormente negligenciadas nas pernas ambulantes de aranhas vespas machos (Argiope bruennichi) e demonstraram que podem usá-los para detectar feromônios sexuais transportados pelo ar com alta sensibilidade.

Mostramos que as sensilas dos poros da parede não são exclusivas das aranhas vespas, mas são predominantes em toda a árvore da vida das aranhas.

Sob o microscópio

Examinamos homens e mulheres A. bruennichi aranhas por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução. Descobrimos milhares de sensilas com poros nas paredes de todas as pernas ambulantes de aranhas machos e revelamos características específicas dessas sensilas. Na verdade, são diferentes daqueles encontrados em insetos e outros artrópodes.

As sensilas dos poros da parede estão localizadas na parte superior das pernas do macho (próximo ao corpo), áreas que dificilmente entram em contato com a superfície quando as aranhas caminham, capturam presas ou acasalam.

Isto é complementar à distribuição da “suposta sensila gustativa” (a sensila dos poros da ponta) encontrada na parte inferior das pernas, que frequentemente entra em contato com a superfície.

Este padrão de distribuição já sugeria o papel das sensilas dos poros da parede na detecção de odores transportados pelo ar (olfato). Curiosamente, as sensilas dos poros da parede foram encontradas exclusivamente em aranhas machos adultos, e não em machos ou fêmeas juvenis, o que indica fortemente a sua função na procura e reconhecimento de parceiros.

Evidência de atividades neuronais

A. bruennichi é uma das poucas espécies de aranhas em que a estrutura química do feromônio sexual foi realmente identificado. As aranhas fêmeas liberam feromônios gasosos que atraem os machos à distância.

Decidimos testar se as sensilas dos poros da parede respondem ao composto de feromônio. Nesses experimentos, montamos cuidadosamente aranhas machos vivas sob um microscópio e colocamos um eletrodo de registro na base de uma sensila de poro único na parede.

Em seguida, expusemos cada sensillum a uma baforada contendo o composto de feromônio. Descobrimos que mesmo uma pequena quantidade do composto de feromônio – apenas 20 nanogramas – foi suficiente para provocar uma resposta clara como uma explosão de atividade nas células neuronais de um sensillum de poro de parede, e a resposta tornou-se mais forte à medida que a dose aumentava.

Observamos consistentemente a resposta da sensila dos poros da parede ao composto de feromônio, independentemente de qual par de pernas foi testado.

Nossos resultados mostram que as sensilas olfativas das aranhas são incrivelmente sensíveis, comparáveis ​​aos sistemas de comunicação de feromônios sexuais mais sensíveis dos insetos. Os milhares de sensilas em todas as pernas que andam permitirão que as aranhas machos detectem até mesmo os mais tênues vestígios de feromônios sexuais no ar.

Outras espécies

Para explorar a presença mais ampla de sensilas de poros de parede, examinamos 19 espécies adicionais abrangendo 16 famílias na árvore da vida das aranhas. Descobrimos que as sensilas dos poros da parede ocorrem na maioria das espécies e também são específicas dos machos.

No entanto, as sensilas estão ausentes em grupos de aranhas com ramificações basais, como as aranhas de alçapão basal encontrado na Ásia. O padrão que encontramos sugere que as sensilas dos poros da parede evoluíram independentemente várias vezes nas aranhas e foram perdidas em algumas linhagens.

Nosso estudo abre caminho para futuras descobertas emocionantes sobre como as aranhas percebem o mundo através do olfato. Muitas questões intrigantes aguardam uma investigação mais aprofundada.

Como cheiram as aranhas fêmeas sem sensilas com poros nas paredes? E além dos feromônios sexuais, que outros produtos químicos as aranhas podem detectar e como são relevantes para o seu comportamento e ecologia?

Além disso, qual é a base molecular e neural do olfato das aranhas? Finalmente, como evoluiu o sentido do olfato na vasta diversidade de espécies de aranhas?

Estas questões preparam o terreno para um novo e excitante capítulo na nossa compreensão da biologia das aranhas.

Dan-Dan ZhangPesquisador de Biologia Sensorial, Universidade de Lund

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.