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Pequenos peixes revelam o custo de cérebros grandes

Animais com cérebros maiores apresentaram intestino reduzido e produziram prole menor

Christie Wilcox
Imagem externa: Marrabbio2/wikimedia commons; Gráfico: Kotrschal et al. (2013), Current Biology 23, 1–4


Imagem externa: macho e fêmea de Poecilia reticulata, espécie conhecida como lebistes ou barrigudinho. O gráfico representa os resultados obtidos pelos pesquisadores com a espécie.



 
Há muito a ser dito sobre a inteligência – ou pelo menos é o que nós, humanos, com um dos maiores cérebros do reino animal em relação a nossos corpos, com certeza achamos.

O tamanho de cérebros animais é muito bem estudado, já que cientistas há muito tentam entender porque nossos ancestrais desenvolveram circuitos neurais tão complexos e tão custosos do ponto de vista energético.

Uma das hipóteses evolucionárias mais interessantes sobre o tamanho do cérebro é a ‘Hipótese do Tecido Caro’ [The Expensive Tissue Hypothesis].

De volta ao início dos anos 1990, cientistas estavam tentando explicar como o tamanho do cérebro evolui. Cérebros são órgãos extremamente úteis; a maior quantidade de células cerebrais permite mais flexibilidade comportamental, melhor controle de corpos maiores e, é claro, inteligência.

Se cérebros maiores fossem sempre melhores, no entanto, todos os animais os teriam. Assim, raciocinaram cientistas, deve haver um lado negativo.

A hipótese sugere que, mesmo sendo um órgão excelente, o cérebro tem altíssimo custo energético o que limita seu tamanho e seu crescimento.

Em se tratando de humanos, por exemplo, apesar de nosso cérebro representar apenas 2% de nosso corpo, ele responde por inacreditáveis 20% de nossas necessidades energéticas.

Você pode perguntar: com toda essa energia sendo usada por nossos cérebros, que partes do corpo pagam o preço?

A hipótese sugeria que nossos intestinos eram os afetados, mas que a inteligência levou a uma busca mais eficiente por provisões e caça, superando assim o obstáculo. Isso faz sentido, mas apesar de mais de um século de pesquisa sobre a evolução do cérebro, ainda há controvérsia, vinda em grande parte do fato de que evidências para a hipótese do tecido caro são completamente baseadas em comparações e correlações entre espécies, sem testes empíricos.

Um estudo único publicado neste mês na Current Biology usou uma nova abordagem para examinar essa antiga questão. Em vez de comparar espécies com razões cérebro-corpo maiores a seus parentes com cérebros menores, eles exploraram a variação natural do tamanho cerebral em lebistes (Poecilia reticulata).

Os lebistes, na verdade, são mais inteligentes do que parecem.  Eles são capazes de aprender, e apresentam habilidades rudimentares de contagem. Pesquisadores da Uppsala University, na Suécia, conseguiram usar suas habilidades numéricas para testar se o tamanho cerebral afeta a inteligência desses peixes simples.

Em primeiro lugar, a equipe selecionou cérebros maiores e menores a partir da variação natural nos lebistes. Eles criaram, com sucesso, lebistes espertinhos que tinham cérebros aproximadamente 9% maiores que suas contrapartes, por meio da seleção artificial. Começaram, em seguida, os testes.

Os machos pareceram não se benefíciar de cérebros maiores enquanto as fêmeas com cérebros maiores eram significativamente melhores na tarefa.

O que realmente surpreendeu foi o preço por esses cérebros maiores.

O tamanho das vísceras era 20% menor em machos com cérebros grandes, e 8% menores em fêmeas. O sistema digestivo diminuído parecia ter sérias consequências reprodutivas uma vez que a prole dos peixes mais inteligentes, em sua primeira ninhada, era 19% menor, mesmo quando se reproduziram com a mesma idade que suas contrapartes com cérebros menores.

Todos os experimentos ocorreram num cenário ideal, com comida abundante, destacaram os autores – e quanto à natureza, onde é mais difícil encontrar recursos? Qual o prejuízo de um intestino reduzido quando as refeições não são garantidas?

 “Como as habilidades cognitivas são importantes para facilitar comportamentos como encontrar comida, evitar predadores e obter parceiros, indivíduos com habilidades cognitivas aumentadas têm maior probabilidade de se reproduzir com sucesso na natureza”, explicam os autores.

Esses benefícios, porém, não são gratuitos.

“A redução no tamanho dos intestinos e no número da prole que observamos nas populações experimentais  selecionadas para cérebros relativamente maiores fornece evidências convincentes sobre o custo de cérebros maiores”.

Ainda há muitas questões sem resposta.

Os autores não sabem o motivo de apenas fêmeas serem mostrarem melhorias cognitivas com cérebros maiores. Talvez a medida de inteligência utilizada (a tarefa numérica apresentada aos lebistes) possa dar vantagem a comportamentos femininos, sugerem. “Nos lebistes, as fêmeas são mais ativas e inovadoras enquanto procuram comida”, explicam eles. “Como as fêmeas comem mais, elas podem ter mais tempo para associar o sinal à comida em nosso experimento”.

A clara relação inversa entre tamanho de cérebros e de intestino, porém, é uma descoberta importante.

As evidências empíricas sobre o custo fisiológico de cérebros desse estudo fornece a primeira contribuição direta para a hipótese do tecido caro, e pode nos dar ideias sobre a evolução de nossos próprios cérebros.

Uma das hipóteses prevalecentes sobre nosso próprio crescimento cerebral é que a incorporação de mais produtos animais em nossa dieta, por meio da caça ou da culinária, por exemplo, nos permitiu obter mais energia com menos comida, compensando assim o preço de intestinos menores.

Quanto menos comida precisássemos ingerir para obter a mesma quantidade de energia, mais nossos cérebros poderiam crescer, mesmo se nossos intestinos sofressem com isso. O debate, porém, está longe de acabar.

Análises comparativas em primatas não são compatíveis com os resultados obtidos com os lebites sobre a relação inversa entre tamanhos de cérebro e de intestino.

É certo que há outras hipóteses sobre os motivos pelos quais desenvolvemos nossos lobos massivos, e que preço nossos corpos pagam por eles.

Citação: Kotrschal et al. (2013) “Artificial selection on relative brain size in the guppy reveals costs and benefits of evolving a larger brain.” Current Biology 23, 1–4. DOI:10.1016/j.cub.2012.11.058
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