O curioso caso do feromônio das formigas e da mosca-doméstica

Como exércitos de formigas conseguem seguir exatamente o mesmo trajeto até a comida? E como moscas se reproduzem tão rápido?

 http://www.bioorbis.org/2015/11/o-caso-do-feromonio-da-mosca-domestica.html
A mosca (Musca domestica). Fonte da imagem: commons.wikimedia

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A resposta está relacionada aos feromônios, que são substâncias químicas produzidas e secretadas por indivíduos de uma determinada espécie.

Veja mais também sobre insetos:





TIPOS DE FEROMÔNIOS DO MUNDO DAS FORMIGAS


Tais substâncias, quando alcançam os órgãos olfativos de outros indivíduos da mesma espécie, desencadeiam uma série de reações. Uma formiga produz e libera um feromônio de recrutamento (veja na Figura 3) por todo o caminho que ela percorre desde o formigueiro até o local onde foi encontrada a comida (veja na Figura 2). As outras formigas, ao sentirem o odor desse feromônio, seguem a mesma trilha até a comida.

formigas
Figura 2. Os feromônios são muito importantes na comunicação entre os seres vivos. As formigas, por exemplo, percorrem um mesma trilha devido ao feromônio de recrutamento, que deixa o caminho marcado. Fonte da imagem: asomadetodosafetos

Uma abelha em perigo libera um feromônio de alarme (veja na Figura 3). Tal substância, altamente volátil, se dispersa no ar com rapidez e chega até as outras abelhas. Assim que elas sentem o odor desse feromônio, fogem do perigo.

Esse é um interessante mecanismo evolutivo de proteção apresentado não só pelas abelhas, mas também por vários outros tipos de animais. Uma cadela que esteja no seu período fértil (cio) produz e ibera um feromônio que atrai o cão para a cópula. Nesse caso, temos um feromônio sexual (veja na Figura 3).

Figura 3. Outros tipos de feromôniosFonte da imagem: adaptado de PERUZZO, 2006.



O CURIOSO CASO DA MOSCA-DOMÉSTICA 


A mosca-doméstica (Musca domestica) também utiliza feromônios para assegurar sua reprodução. Em geral, uma quantidade reduzidíssima (por exemplo, 10-¹² grama!) de feromônio sexual liberado já é o suficiente para atrair o macho.

Essa substância é um hidrocarboneto de estrutura relativamente simples, que pode ser produzido em laboratório. E qual seria a finalidade de produzi em laboratório o feromônio sexual da mosca-doméstica? A resposta é simples. Há muitos locais onde a presença de moscas contribui para a propagação de doenças.


Figura 4. Armadilha de feromônio. Fonte da imagem: commons.wikimedia.org

Dessa maneira, o uso do feromônio sexual pode atrair os machos para armadilhas (veja na Figura 4). Sem machos, deixa de haver reprodução do inseto e, consequentemente, consegue-se reduzir sua população e combater a propagação de doenças. O emprego dos feromônios está-se tornando cada vez mais importante, e cada vez mais vêm sendo realizadas pesquisas a seu respeito.

CH³ - [CH²]7 – CH=CH – [CH²]¹² - CH³
Feromônio sexual produzido pela mosca-doméstica

Figura 5. Feromônio sexual produzido pela mosca-doméstica. Fonte da imagem: adaptado de PERUZZO, 2006

Um pesquisador produzir a substância com a fórmula estrutural a seguir (note que é a mesma do feromônio sexual da mosca-doméstica). No entanto, verificou que essa substância não atraía insetos. O que teria saído errado?

CH³ - [CH²]7 – CH=CH – [CH²]¹² - CH³
Composto produzido pelo pesquisador

Figura 6. Composto produzido pelo pesquisador. Fonte da imagem: adaptado de PERUZZO, 2006.


FEROMÔNIOS E A ISOMERIA GEOMÉTRICA


Agora sabemos o que vem a ser a isomeria geométrica, a resposta fica fácil de ser entendida. Analisando a fórmula estrutural apresentada, podemos prever a existência de isômeros geométricos para a substância. Provavelmente, apenas um dos isômeros (o cis ou trans, veja nas Figuras 5 e 6) deve atuar como feromônio.

O pesquisador obteve em seu laboratório o outro isômero, que, ao que tudo indica, não deve ser ativo como feromônio

De fato, pesquisas detalhadas revelaram que o isômero cis é o que atua como feromônio sexual da mosca-doméstica, enquanto o trans não tem efeito sobre os machos da espécie.

De fato, há muitos casos conhecidos que se assemelham a esse. Quando um composto com atividade biológica apresenta possibilidade de isomeria geométrica, frequentemente apenas um dos dois isômeros tem tal atividade.

Referência
PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite. Química na abordagem do cotidiano. Editora Moderna, 4ª edição. 2006.

2 comentários:

  1. Uilmara Machado de Melo Gonçalves7 de dezembro de 2016 14:47

    Legal! Mas, tenho uma dúvida: (...) o uso do feromônio sexual pode atrair os machos para armadilhas. Sem machos, deixa de haver reprodução do inseto e, consequentemente, consegue-se reduzir sua população e combater a propagação de doenças.". Mas essa diminuição de machos não provocaria um desequilíbrio e, consequentemente, um único macho acabaria copulando com um número maior de fêmeas e, após isso, as características genéticas daquele macho seriam predominantes na espécie? Entenderam-me?

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    1. Excelente pergunta Uilmara. Você analisou perfeitamente bem. Os machos sobreviventes podem copular com as fêmeas, e assim tendo somente os genes deles pode no futuro ter problemas genéticos. Mas como a mosca doméstica se reproduz rapidamente e em sua ninhada tem um número gigantesco de novas pupas, elas podem restabelecer a população, pois podem vir outras de outras regiões de outros lugares. Os insetos são bem sucedidos no mundo hoje devido a isso, a sua grande estratégia de sobrevivência e reprodução em massa, conhecidos como estrategistas R em Ecologia.

      Um grande abraço e qualquer dúvida pode perguntar, estamos a disposição,

      Equipe BioOrbis.

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