Pequenas águas-vivas sem cérebro acabaram de fazer algo que superficialmente pode parecer impossível: as adoráveis criaturas mostraram evidências de aprendizado.
Mesmo com apenas 1.000 neurônios ativos por vez e sem cérebro central, A água-viva caribenha (Tripedalia Cystophora) pode aprender com a experiência, argumentam os pesquisadores em um novo artigo publicado em 22 de setembro na revista Current Biology. Os resultados não são surpreendentes, dizem vários cientistas não envolvidos no projeto, mas são um lembrete para as pessoas pensarem de forma mais ampla sobre a aprendizagem.
“Se você é um animal e precisa navegar pelo mundo, precisa aprender dicas e consequências. Caso contrário, você estará morto e não poderá se reproduzir”, diz Christie Sahley, neurocientista da Universidade Purdue que não esteve envolvido na nova pesquisa. “É apenas um processo fundamental e não requer um cérebro superior.”
Os cientistas categorizam a aprendizagem em dois tipos. A aprendizagem não associativa inclui fenómenos como a habituação: se cutucar suavemente um animal várias vezes, ele acabará por parar de recuar ou de se afastar. A aprendizagem associativa é mais complexa porque exige que um animal conecte sinais em seu ambiente; o exemplo clássico é o experimento de Ivan Pavlov, que mostrou que cães alimentados repetidamente após ouvirem um sino tocar acabarão salivando apenas ao som do sino.
Mas poucas experiências demonstraram aprendizagem associativa em animais simples como as águas-vivas, diz Ken Cheng, um especialista em comportamento animal da Universidade Macquarie, na Austrália, que não esteve envolvido na nova investigação, mas escreveu um comentário sobre a mesma para a mesma edição da Current Biology. Em 2021, Cheng publicou uma revisão de aprendendo em Cnidária—um grupo que inclui águas-vivas, corais, anêmonas-do-mar e muito mais — e encontrou apenas alguns estudos que testaram a aprendizagem associativa, todos sobre anêmonas-do-mar.
Isso ocorre em parte porque os cientistas trazem suposições e prioridades humanas para os experimentos que projetam, diz Jan Bielecki, neurobiólogo da Universidade de Kiel, na Alemanha, e coautor da nova pesquisa. Ele vê isso como um erro.
“Não se pode julgar um peixe pela sua capacidade de subir em árvores”, diz Bielecki. “Os parâmetros que você usa devem fazer sentido para o animal”, acrescenta. “Você meio que tem que encontrá-los onde eles estão.”
Bielecki e seus colegas procuraram aprendizagem associativa em pequenas águas-vivas que apresentam quatro estruturas oculares chamadas rhopalia, cada uma contendo seis olhos e cerca de 1.000 neurônios, diz ele. (Cada rópálio atua alternadamente como o sistema nervoso não centralizado da água-viva.) Depois, a equipa concebeu uma experiência que utilizou o instinto do animal para proteger o seu sino, a estrutura principal de onde brotam os seus tentáculos. Em suas águas nativas, às vezes turvas, essas águas-vivas devem usar sua visão para navegar pelas raízes das árvores.
Assim, os cientistas colocaram as águas-vivas em tanques pintados com três níveis diferentes de contraste: listras verticais em preto e branco de alto contraste que representavam raízes de árvores próximas; listras verticais cinza e brancas de médio contraste que apresentavam uma ilusão de ótica de raízes de árvores muito além das paredes do tanque; ou cinza sólido sem contraste. As águas-vivas navegaram pelas listras pretas e brancas sem problemas – o contraste era forte o suficiente para que elas nunca atingissem as paredes do tanque. Mas sem a experiência de acertar o tanque, eles não aprenderam a evitá-lo. As águas-vivas nos tanques cinzentos também não aprenderam; eles esbarraram nas paredes durante todo o tempo no tanque.
Somente as águas-vivas nos tanques listrados de cinza e branco aprenderam a associar a decoração ao risco de colisões, descobriram Bielecki e seus coautores. No início do período de teste de 7,5 minutos, essas águas-vivas esbarraram nas paredes do tanque, mas no final do teste conseguiram manter-se afastadas da parede.
Impressionantemente, as águas-vivas conseguiram associar com sucesso as listras à parede depois de apenas três a cinco pancadas. “O que foi surpreendente foi a rapidez com que aprenderam isso”, diz Bielecki.
Embora seja um experimento inteligente, diz Catharine Rankin, neurocientista comportamental da Universidade da Colúmbia Britânica que não esteve envolvida na nova pesquisa, ela gostaria de ver testes adicionais para entender melhor o que exatamente as águas-vivas estão fazendo e quão avançado é o aprendizado. é.
“Mostre-me a extinção. Mostre-me se você apresenta a mesma dica visual repetidamente e os animais nunca esbarram em nada – eles vão parar de evitá-la? Rankin diz. Sahley, que estudou a aprendizagem numa série de outras espécies mais simples, também observa que gostaria de testar durante quanto tempo a água-viva consegue lembrar-se da associação entre as riscas cinzentas e o risco de impacto.
Ainda assim, os cientistas dizem que o novo estudo fornece informações valiosas sobre como funciona a aprendizagem em toda a diversidade da vida animal. Animais simples, como as águas-vivas, podem mostrar melhor os processos básicos dos neurônios do que o cérebro humano ou de camundongo – com centenas de milhares de vezes mais neurônios, suas interações são mais difíceis de desvendar.
“Você não precisa de algo como um hipocampo ou um córtex [to learn]”, diz Cheng. “Esses animais não têm isso, e isso deveria nos fazer olhar para animais ainda mais simples – e até mesmo para células únicas.”