Os biólogos estão acostumados a ouvir histórias de micróbios manipulando seu hospedeiro – um fungo que transforma formigas em zumbis suicidas, um protozoário que faz ratos procurarem urina de gato – mas há poucos exemplos de hospedeiros que viraram o jogo sobre seus micróbios.

Meus colegas e eu acabamos de publicar um artigo que demonstra que o escaravelho, Nicrophorus orbicollis, encontrado no leste da América do Norte, altera os odores produzidos por micróbios de seu ninho subterrâneo para impedir concorrentes que roubariam o esconderijo dos besouros.

Uma série de odores desagradáveis

Eu estudei besouros carniceiros por mais de 30 anos, a princípio para entender seu comportamento e fisiologia parentais, mas mais recentemente seu papel na comunidade de insetos carniceiros que reciclam nutrientes vitais para o solo. O ambiente olfativo dos besouros causa nojo a muitos humanos, mas me fascina porque é o contexto em que os besouros encontram seu alimento, anunciam um parceiro e competem com seus rivais.

Os produtos químicos voláteis que os micróbios produzem à medida que florescem em um cadáver mudam à medida que o animal se decompõe. Esse buquê mutável de moléculas atrai uma sucessão de diferentes espécies de insetos. As diferentes misturas de odores representam estágios específicos de decomposição que indicarão insetos que se especializam em um cadáver fresco ou nos restos no final da decomposição, ou algo intermediário. Essas informações podem ser úteis em casos criminais para determinar o intervalo pós-morte.

O foco de um ninho de besouro é um pequeno animal morto movido para o subsolo pelo casal de besouros com o intuito de prepará-lo como alimento para seus filhotes. Micróbios que vivem em uma carcaça fresca de camundongo começam a metabolizar proteínas, emitindo subprodutos sulfurosos que flutuam na brisa. Esses odores atraem um besouro voando em busca de uma oportunidade de procriação.

Trabalhando com Paula Philbrick, uma microbiologista, comecei com testes de campo para identificar os produtos químicos aos quais os besouros carniceiros respondem, para que pudéssemos descobrir quais eles poderiam querer manipular. Testamos dois produtos químicos – dissulfeto de dimetila e trissulfeto de dimetila – conhecidos por atrair insetos carniceiros. Esses produtos químicos são usados por plantas que imitam cadáveres em sua própria manipulação – enganando moscas e besouros caçadores de carniça para que polinizem suas flores pútridas.

Quando experimentamos esses compostos como suplementos ao lado de uma carcaça fresca de camundongo, no entanto, os besouros que voam livremente mostraram pouco interesse. Com nosso melhor palpite fora do alvo, ficamos maravilhados com a ideia de testar aleatoriamente cada um dos mais de 500 produtos químicos associados a uma carcaça em decomposição.

Conte-nos o que você sabe

Em vez de fazer um jogo de adivinhação química, decidimos adotar outra abordagem, para ver se os besouros poderiam nos mostrar o que era importante para eles.

Nossos colegas Sandra Steiger e Johannes Stökl da Universidade de Bayreuth usaram uma técnica chamada cromatografia gasosa-espectroscopia de massa para comparar as moléculas voláteis emitidas por carcaças preparadas por um par de N. orbicollis com aquelas emitidas por carcaças que não foram tocadas por besouros.

Surpreendentemente, dois compostos de enxofre que não eram conhecidos por serem uma pista importante para qualquer inseto – tiocianato de metila e tiolacetato de metila – foram reduzidos em mais de vinte vezes pelo trabalho dos besouros na carcaça. Por que eles fariam isso e como?

O tiocianato de metila acabou sendo uma ótima dica para atrair besouros em busca de uma carcaça. Quando voltamos ao campo e colocamos tiocianato de metila próximo às carcaças, mais de 90% foram descobertos enterrados por besouros na primeira noite, em comparação com uma taxa de descoberta de 0% a 20% para carcaças frescas sem o suplemento químico.

O tiocianato de metila parece ser o cheiro do paraíso para um besouro em busca daquele raro camundongo ou pássaro recém-falecido em algum lugar da floresta que não foi reivindicado por um predador vertebrado ou necrófago. Assim que uma carcaça é descoberta, no entanto, os besouros residentes enfrentam um problema. Os mesmos odores que os alertaram também podem revelar seu prêmio de carniça aos competidores. Os besouros carniceiros são excelentes para detectar e responder às informações, mas eles também controlam essas informações?

Uma campanha de desinformação

A transformação de uma carcaça de camundongo em alimento para besouros é surpreendente. Depois de enterrar a carcaça, a dupla trabalha dia e noite para remover os pelos, enrolar a carcaça em uma bola e aplicar secreções anais na pele exposta, arrastando seus abdomens em zigue-zague enquanto circula a carcaça.

Os cientistas costumavam acreditar que o par residente de besouros carniceiros poderia estar esterilizando a carcaça, eliminando os micróbios que liberam os odores reveladores da carcaça escondida sob o solo da floresta. Embora as secreções contenham antimicrobianos, também contêm micróbios do intestino dos besouros. O resultado é uma comunidade microbiana onde os micróbios são tão numerosos quanto em uma carcaça despreparada, mas com menos espécies microbianas do que na mistura normal.

Essa microbiota manipulada emite muito menos tiocianato de metila e, surpreendentemente, quantidades muito maiores de trissulfeto de dimetila – o composto mencionado anteriormente que está associado aos estágios intermediários de decomposição, onde larvas de varejeira competidoras tornam a carcaça sem valor para um besouro.

Quando colocamos trissulfeto de dimetila ao lado de uma carcaça fresca de camundongo, não era provável que os besouros voando livres pousassem, aparentemente dissuadidos por um odor que indica que a carcaça está decomposta demais para a reprodução de besouros carniceiros. Um par de besouros residentes torna difícil para seus competidores usarem odores para encontrar sua carcaça de duas maneiras: diminuindo os atrativos químicos e desinformando os rivais, aumentando os impedimentos químicos.

Quando pegamos as carcaças preparadas por besouros do laboratório e as enterramos no campo, era muito menos provável que fossem descobertas do que carcaças de idades semelhantes que não tivessem sido preparadas por besouros reprodutores. Embora os besouros carniceiros residentes lutem até a morte se um intruso aparecer, eles preferem evitar o combate por completo.

As adaptações complexas de animais com sua microbiota estão mais frequentemente associadas a micróbios intestinais que auxiliam na digestão do hospedeiro ou micróbios em cultura que fornecem alimento. Faz sentido, no entanto, que especialistas em recursos, como besouros carniceiros, que constantemente encontram uma microbiota externa, desenvolvam níveis semelhantes de complexidade.

Os odores emitidos por micróbios são componentes essenciais da comunicação animal, interações sociais, seleção sexual, interações predador-presa e simbiose planta-fungo. Embora o controle de odores derivados de micróbios por besouros carniceiros possa ser um dos melhores exemplos, a onipresença dos micróbios e seus produtos químicos sugere que manipulações semelhantes de hospedeiros serão comuns, embora os humanos tenham ignorado essas adaptações e sua importância.

Tradução do texto Beetle parents manipulate information broadcast from bacteria in a rotting corpse escrito pelo professor de Ecologia e Biologia Evolucionária Stephen Trumbo da Universidade de Connecticut e disponível em The Conversation.

Mário Pereira Gomes
Mário Pereira Gomes

Graduado em História (UFPE), transhumanista e divulgador científico.

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