segunda-feira, 20 de maio de 2013

Cientistas revelam modelo 3D do processo de transformação de larva em borboleta.

Investigadores da Universidade de Manchester revelam pela primeira vez o processo de metamorfose de uma larva para uma borboleta sem destruir o casulo. Os cientistas utilizaram tomografia computorizada de raio-X de alta resolução e revelam o que acontece durante a metamorfose.

Um dos processos mais fascinantes da natureza é a metamorfose que ocorre em batráquios e insetos, sendo que aquele que provavelmente desperta mais curiosidade é o que ocorre nos lepidópteros ou borboletas. 

A metamorfose nas borboletas consiste num processo de transformação do corpo que resulta da passagem de uma larva a crisálida e por fim a uma bonita borboleta. 

Se até agora este processo era conhecido pelos cientistas através de métodos de histologia e dissecação, os quais levavam à destruição do animal, agora uma equipa de investigadores da Universidade de Manchester conseguiu acompanhar o que acontece dentro do casulo durante o processo de metamorfose sem destruir o inseto. 

Para isso, os investigadores utilizaram a tomografia computorizada de raio-X de alta resolução (micro-CT) para obter secções de imagens que quando conjugadas permitiram construir modelos a três dimensões (3D). 

No estudo Metamorphosis revealed: time-lapse three-dimensional imaging inside a living chrysalispublicado na edição de 15 de Maio de 2013, da revista científica Journal of the Royal Society Interface, os investigadores indicam que «como a crisálida é imóvel, a micro-CT é uma técnica ideal para estudar a metamorfose, permitindo que um único espécime seja visualizado ao longo do desenvolvimento».

«Este estudo utiliza a micro-CT para documentar o desenvolvimento da crisálida Bela Dama (Vanessa cardui (L.), revelando novos detalhes do desenvolvimento de Lepidópteros e abrindo novos caminhos na investigação para estudos de desenvolvimento dos animais», indicam os cientistas. 

Sendo que os cientistas foram obtendo imagens ao longo dos vários dias do processo de metamorfose, no final foram capazes de analisar detalhadamente a evolução que ocorreu nas várias partes do corpo e órgãos do inseto. 

As imagens «forneceram novos dados e detalhes sobre a metamorfose dos lepidópteros e permitiu medir o volume da traqueia e do intestino», indicam os investigadores. 


Crédito: Lowe et al. 2013. Interface 

Legenda: Reconstrução da crisálida em múltiplos dias de desenvolvimento do 1º ao 13º dia. O sistema traqueal está marcado a azul, o intestino médio a vermelho, os túbulos de Malpighi a laranja, o lúmen a verde e as paredes externas a bege. 

No estudo, os cientistas revelam que a traqueia se desenvolve muito rapidamente e numa fase ainda precoce do processo, já «que se tornou visível nas imagens apenas 12 horas após a pupação», o que «sugere que existe uma menor remodelação do sistema traqueal do que se esperava» e isso «é metodologicamente importante porque o sistema traqueal é um sistema normalmente pouco estudado no desenvolvimento».


A micro-CT foi essencial neste estudo para obter imagens do desenvolvimento da borboleta Bela Dama e os cientistas defendem que esta poderá ser uma técnica essencial para no futuro estudar o desenvolvimento de insetos, no entanto, dizem também que apesar de tudo é uma técnica que apresenta algumas limitações. 



De entre as limitações no uso desta técnica em insetos, os cientistas destacam a falta de contraste de alguns tecidos como os músculos e o sistema nervoso central nas imagens, assim como, a exposição repetida dos insetos a radiação ionizante que pode levar a danos nos tecidos, pondo em risco o desenvolvimento do espécime, pelo que aconselham a que sejam tomados cuidados adicionais.