Libélula se Transforma ao Atingir Maturidade Sexual

Ryo Futahashi

Libélula vermelha Sympetrum darwinianum, sexualmente madura (à esquerda), voando com uma fêmea amarela (à direita).

Todos os verões, dezenas de libélulas amarelas se transformam em vibrantes voadoras vermelhas. Por trás dessa mudança, cientistas descobriram uma simples reação química. A descoberta, feita por uma equipe de biólogos do Japão, revela os pigmentos e o mecanismo envolvidos na alteração, com resultados publicados na Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Por terem hábitos diurnos e sentido visual melhor que o olfativo ou auditivo, a cor do corpo é essencial para o reconhecimento de parceiros”, ressalta Ryo Futahashi, principal autor do estudo e biólogo do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão. Futahashi, que é fascinado por libélulas desde criança, explica que a libélula vermelha é bastante significativa na cultura japonesa: a época de sua fase adulta coincide com o final do verão, o que as torna um popular símbolo poético do outono.

Durante a pesquisa, Futahashi e seus colegas estudaram dois gêneros de libélulas: Crocothemis e Sympetrum, nos quais os machos vão de brilhante amarelo à escarlate quando atingem a maturidade sexual. Além de no Japão, ambos os gêneros podem ser observadas em várias partes da Europa, África, Ásia, Austrália e América do Norte. Sua mudança de cor – denominada coloração nupcial – sinaliza que o macho está em busca de uma parceira. Além disso, a transformação oferece uma vantagem adicional: os mais novos são poupados de brigas territoriais, já que os machos adultos ignoram os jovens amarelos, por não oferecerem ameaça.

Para decifrar o que provoca a mudança, os cientistas coletaram espécimes de seis espécies e analisaram amostras da epiderme do abdômen dessas libélulas, descobrindo que a cor vem dos pigmentos omocromos, responsáveis pela cor de muitos insetos e crustáceos.

Em seguida, os pesquisadores induziram quimicamente a mudança de cor, injetando uma solução no abdômen de uma libélula viva, concluindo que no cerne do mecanismo estava uma simples reação química redox. Nesse tipo de reação, a carga de componentes químicos se torna mais positiva por meio da oxidação ou mais negativa por redução, removendo ou adicionando elétrons, respectivamente. Uma injeção de ácido ascórbico (vitamina C) disparou a redução, que transformou libélulas amarelas em vermelhas. Uma injeção de nitrito de sódio, produzindo oxidação, reverteu o efeito.

Os pesquisadores observaram que, por meio de redução, poderiam não apenas avermelhar machos imaturos, mas também pintar fêmeas de escarlate. Na natureza, libélulas ginandromorfas, que têm características masculinas e femininas, apresentam um mosaico de vermelho e amarelo quando estão maduras. Essas observações levaram os pesquisadores a suspeitar que um sinal hormonal aja no nível celular, disparando uma reação de redução no macho em fase de maturação sexual. 

Futahashi especula que pode haver outro benefício para essa mudança: o estado oxidativo alterado em machos maduros pode fornecer maior proteção antioxidante, funcionando como defesa natural contra a radiação UV do Sol. Ele adiciona que essa é a primeira vez que uma reação redox foi identificada por trás desse tipo de mudança de cor em insetos – ainda que um processo semelhante ocorra em frutos em maturação, como tomates.

“As libélulas estão entre os incríveis animais que cativam naturalistas por várias razões, incluindo suas acrobacias aéreas e suas cores encantadoras – que desaparecem nos espécimes de museu”, diz Bruce Hammock, entomologista da University of California, Davis, que não fez parte do estudo e investigou uma alteração química semelhante no gafanhoto Schistocerca americana. Ele elogia o estudo por seu método, que começa com uma observação básica, explora por meio de experimentação e depois incorpora técnicas químicas sofisticadas.

Agora, Futahashi espera explicar as mudanças de cor, de amarelo para azul e de vermelho para verde, no gênero Orthetrum, de libélulas, e Ischnura, de donzelinhas. Atualmente ele está pesquisando o mecanismo molecular dessa mudança por meio de análise genética e acredita que poderá notar diferenças significativas entre espécies e sexos.