Os grilos são conhecidos por seu canto característico, produzido pelos machos adultos, em geral, para atrair as fêmeas. Porém, ao longo da evolução, estes insetos perderam estruturas importantes responsáveis pela comunicação acústica. Em um artigo publicado no Journal of Systematics and Evolution, pesquisadores descrevem como foi esse processo ao investigar a trajetória evolutiva de 107 espécies de grilos arborícolas da família Oecanthidae.
O artigo faz parte da tese de Lucas Denadai de Campos, pós-doutorando do Departamento de Genética e Biologia Evolutiva no Instituto de Biociências (IB) da USP. As análises indicam que a redução ou perda de comunicação acústica destes insetos podem ter sido influenciadas pela maior exposição a predadores e mudanças de hábitat, dando origem a diversas variações de fenótipos (conjunto de características observáveis ou mensuráveis de um organismo) intermediários, como os grilos “ouvintes silenciosos”, que não produzem som, mas ainda ouvem, e os “cantores surdos”, que produzem som, mas perderam a audição.
Estes estados podem ter facilitado, ainda, o surgimento de outras formas de comunicação entre os grilos, como as sinalizações vibratórias.
Durante a pesquisa de doutorado, os pesquisadores documentaram diversas espécies com diferentes capacidades acústicas e auditivas. “Algumas espécies perderam, outras mantiveram essas características, mas, no fim, as que possuem as mesmas características nós chamamos no estudo de evolução convergente”, aponta Campos.
Captação e produção do som
A comunicação acústica dos grilos apresenta um repertório diverso e é usada principalmente para atrair a fêmea. O som é produzido pelo atrito das asas, e estruturas como a harpa e o espelho – conhecidos como ressonadores -, auxiliam na ampliação e na propagação do som. Os tímpanos estão localizados nas pernas dianteiras – estrutura responsável pela captação de som que auxilia na detecção de outros insetos e predadores.
“As veias que atravessam as asas dos grilos são completamente modificadas para a produção do som”, explica Lucas Campos. A fileira estridulatória, localizada na parte inferior da asa direita, contém uma série de microdentículos alinhados. O tamanho dessa estrutura indica a capacidade sonora do inseto. “Já na asa esquerda, existe uma estrutura parecida com um ‘calinho’ [o plectro central]. Quando o grilo fecha as asas, o ‘calinho’ e a fileira estridulatória se raspam, criando o som de ‘cri-cri’.”
Para compreender as características atuais e as possíveis mudanças na comunicação dos grilos durante sua história evolutiva, os pesquisadores examinaram a morfologia dos tímpanos interno e externo, a harpa, o espelho, a fileira estridulatória e o comprimento relativo da asa anterior das 107 espécies de todas as subfamílias de Oecanthidae, além de outros grupos externos com proximidade filogenética para detectar as variações recorrentes.
Um modelo matemático, com amostras de fósseis de quatro subfamílias de Oecanthidae, foi aplicado para analisar a evolução da morfologia da asa anterior e dos tímpanos dos insetos. Também foram usados os dados da árvore de máxima credibilidade de clado (MCC), que tem parâmetros fixos sobre as ligações de parentesco entre os membros de uma família.
Os resultados indicam que a linhagem que precedeu as espécies examinadas possuía todos os aparelhos responsáveis pela captação e produção de som, mas, no decorrer do tempo, diversos grupos evoluíram sem pelo menos um dos tímpanos. Em outros, as asas e as demais estruturas responsáveis pela comunicação acústica estavam incompletas ou ausentes.
A perda das habilidades foram interdependentes segundo o estudo, resultando em diversas linhagens de grilos silenciosos e surdos. O tímpano voltou a se desenvolver em algumas espécies, mas o mesmo não aconteceu com as estruturas acústicas. “Quando olhamos na árvore de parentesco entre as espécies, nenhum grupo que acabou perdendo a comunicação acústica voltou a cantar ao longo dos milhões de anos”, afirma Campos.
O som do silêncio
Para o chamado nupcial, em geral, os machos atraem as fêmeas com um canto. “Quando ela chega, começa a cortejá-la com outro canto mais baixo. Durante a cópula, ele faz um som mais baixinho ainda, só para a fêmea ficar entretida e não ir embora”, explica o pesquisador. Ao final do acasalamento, o macho produz uma cápsula com esperma (chamada espermatóforo) e a transfere para o corpo da fêmea.
Segundo Lucas Campos, a fêmea pode chegar a comer o espermatóforo em determinadas situações. Nestes casos, o macho produz uma melodia pós-cúpula, que a entretém enquanto a fecundação acontece. “Esses são os quatro principais tipos de canto que nós conhecemos dos grilos nessa relação de reprodução, mas eles também usam o canto para espantar predadores”, complementa.
A transmissão de sons dos “cantores surdos” tende a ser em volumes mais baixos por não possuírem ressonadores. O uso da comunicação acústica nesses casos é feita para curtas distâncias e também para produzir vibrações. Já os ouvintes silenciosos conseguem ouvir a aproximação de predadores e também captar vibrações, para além das outras partes do seu corpo.
A comunicação via sinalizações vibratórias pode ser realizada a partir do uso de algo físico, como vegetações ou o próprio corpo para produzir e captar sinais vibratórios. Em atividades reprodutivas, “por exemplo, o macho bate as perninhas anteriores ou usa os palpos, que são estruturas que ajudam na alimentação, para batucar na folha”, afirma o pesquisador.
Modelo de comunicação
A pesquisa se destaca por indicar possíveis caminhos do desenvolvimento das estruturas de captação e produção de som dos grilos Oecanthidae e de suas subfamílias, além de exibir as diferentes formas de comunicação existentes no grupo. “Quando falamos de grilos, as pessoas não pensam necessariamente em grilos de árvores e arbustos. O panorama apresentado nesta pesquisa se mostra ser o mesmo de todos os grilos. Então, essa família acabou sendo um modelo de estudo para a comunicação acústica como um todo”, conclui Campos.
O estudo foi realizado com o apoio do Laboratório de Insetos do Departamento de Zoologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, do Museu Nacional de História Natural em Paris, França (MNHN), Museu de Zoologia (MZ) da USP e do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa).
O artigo Going silent? Evidence for independent losses of acoustic communication in tree crickets (Insecta, Orthoptera, Grylloidea, Oecanthidae), publicado no Journal of Systematics and Evolution está disponível neste link.
Matéria: Emmanuelita Emmanuel | Jornal da USP.
