Estrelas-do-mar conseguem controlar centenas de pés sem cérebro. Saiba como.

As estrelas-do-mar (também conhecidas como estrelas marinhas) são autênticas especialistas em escalada. Estes invertebrados de vários braços deslocam-se em superfícies verticais, horizontais e até de cabeça para baixo: ao que tudo indica, não há substrato demasiado rochoso, viscoso, arenoso ou vidrado que as impeça. E conseguem-no sem um sistema nervoso centralizado - quanto mais um cérebro.

Um novo artigo, assinado por uma equipa internacional de biólogos e engenheiros, mostra que a locomoção das estrelas-do-mar é, ainda assim, surpreendentemente engenhosa. O trabalho descreve mecanismos incorporados que lhes permitem ajustar de forma drástica o tipo de movimento consoante o desafio (ou, melhor dizendo, o “pé”) do momento, apesar de não existir controlo central.

Na face inferior de cada braço existe uma série de filas de pés tubulares hidráulicos, ou pódios. O “tubo” é um pedúnculo flexível e musculado que faz circular fluido através do seu sistema ambulacrário para permitir o movimento; já o “pé” é um disco achatado e maleável na extremidade do pedúnculo, que exsuda um muco adesivo rico em proteínas para se fixar às superfícies (e, possivelmente, também um muco para se descolar).

A estrela-do-mar comum (Asterias rubens) apresenta quatro filas de pés tubulares em cada braço, o que significa que, para rastejar, precisa de sincronizar o tempo de actuação de centenas de membros independentes.

“Ao contrário de muitos animais, as estrelas-do-mar mostram uma relação menos directa entre massa corporal e velocidade de rastejamento”, explicam os autores do artigo. Em termos muito gerais, corpos maiores tendem a traduzir-se em menor velocidade, tal como acontece com um maior número de apêndices. Mas isso não se verifica em Asterias rubens.

Como foi analisada a locomoção das estrelas-do-mar (Asterias rubens)

Para observar com detalhe quais os pés que estavam a contribuir para a locomoção em cada instante, os cientistas quantificaram variações de luz enquanto as estrelas-do-mar se deslocavam sobre vidro iluminado e altamente refractivo, em laboratório. Esta abordagem já se revelou útil para criar imagens de pés em insectos, outros animais e humanos.

Sempre que a estrela-do-mar tocava no vidro especial, alterava a forma como a luz se refractava, fazendo aparecer a zona de contacto como um ponto luminoso - uma “pegada” brilhante da estrela-do-mar.

As estrelas-do-mar avançaram a um ritmo aproximadamente idêntico, independentemente do número de pés tubulares em contacto com o substrato; porém, quando o tempo de adesão de cada pé aumentava, a velocidade de rastejamento diminuía.

Isto indica que a estrela-do-mar não regula o sincronismo de cada pé através de um sistema central de neurónios, mas antes ajusta a duração do contacto em resposta à carga mecânica - uma hipótese reforçada ao equipar os animais com mochilas com pesos, para avaliar como o esforço adicional alterava a sua “marcha”.

As mochilas acrescentavam 25 ou 50 por cento do peso corporal total da estrela-do-mar. Como se antecipava, esta carga extra aumentou de forma significativa o tempo de adesão de cada pé.

“Investigámos ainda a locomoção invertida [isto é, estrelas-do-mar a caminhar no ‘teto’ do seu recinto], tanto experimentalmente como por simulação, e concluímos que os pés tubulares ajustam o seu comportamento de contacto quando o animal está orientado de cabeça para baixo em relação à gravidade”, relatam os autores.

“Em conjunto, os nossos resultados demonstram que as estrelas-do-mar adaptam a sua locomoção a exigências mecânicas variáveis ao modular as interacções entre os pés tubulares e o substrato, revelando uma estratégia robusta e descentralizada para navegar em terrenos diversos e exigentes.”

A investigação foi publicada nas Atas da Academia Nacional de Ciências.