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O choco, juntamente com outros cefalópodes como o polvo e a lula, são mestres do disfarce, mudando a cor e a textura da pele para se misturar com o ambiente subaquático.
Agora, em um estudo publicado em 28 de junho na Naturezapesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) e do Instituto Max Planck para Pesquisa do Cérebro mostraram que a maneira como o choco gera seu padrão de camuflagem é muito mais complexa do que se acreditava anteriormente.
Os chocos criam seus padrões de pele deslumbrantes controlando com precisão milhões de minúsculas células de pigmento da pele, chamadas cromatóforos. Cada cromatóforo é cercado por um conjunto de músculos, que se contraem e relaxam sob controle direto de neurônios no cérebro. Quando os músculos se contraem, a célula pigmentar se expande e quando relaxam, a célula pigmentar fica escondida. Juntos, os cromatóforos agem como pixels celulares para gerar o padrão geral da pele.
O professor Sam Reiter, que lidera a Unidade de Neuroetologia Computacional do OIST, disse: “Pesquisas anteriores sugeriam que o choco tinha apenas uma seleção limitada de componentes padrão que eles usariam para obter a melhor correspondência com o ambiente. Mas nossa pesquisa mais recente mostrou que sua camuflagem A resposta é muito mais complicada e flexível – simplesmente não conseguimos detectá-la porque as abordagens anteriores não eram tão detalhadas ou quantitativas.”
Para fazer a descoberta, a equipe usou uma série de câmeras de resolução ultra-alta para ampliar a pele do choco europeu comum, sépia officinalis. Os cientistas apresentaram ao choco uma variedade de origens diferentes. À medida que o choco transitava entre os padrões de camuflagem, as câmeras capturavam a expansão e contração em tempo real de dezenas a centenas de milhares de cromatóforos.
Os dados de cerca de 200.000 imagens de padrões de pele foram então triturados pelo supercomputador do OIST e analisados por um tipo de inteligência artificial, conhecida como rede neural. A rede neural analisou de forma holística os diferentes elementos das imagens de padrão de pele, incluindo rugosidade, brilho, estrutura, forma, contraste e recursos de imagem mais complexos. Cada padrão foi então colocado em um local específico no ‘espaço de padrão de pele’, um termo que os cientistas cunharam para descrever todo o espectro de padrões de pele gerados pelo choco.
Os pesquisadores também usaram o mesmo processo para analisar imagens do ambiente de fundo e observaram como os padrões da pele combinavam com o ambiente.
No geral, os pesquisadores descobriram que os chocos eram capazes de exibir uma rica variedade de padrões de pele e podiam mudar de forma sensível e flexível seu padrão de pele para combinar com fundos naturais e artificiais. Quando o mesmo animal foi apresentado com o mesmo fundo várias vezes, os padrões de pele resultantes diferiram sutilmente de maneiras indistinguíveis ao olho humano.
O caminho que o choco fazia para chegar a cada padrão de pele era indireto. O choco passou por uma variedade de padrões de pele diferentes, parando no meio, com cada mudança de padrão melhorando a camuflagem até que o choco se estabilizou em um padrão com o qual parecia satisfeito. Tais caminhos, mesmo entre os mesmos dois fundos, nunca foram os mesmos, enfatizando a complexidade do comportamento do choco.
“Os chocos frequentemente ultrapassavam seu padrão de pele alvo, paravam e depois voltavam”, disse Theodosia Woo, primeira autora conjunta do estudo e estudante de pós-graduação da equipe do Max Planck Institute for Brain Research. “Em outras palavras, os chocos não detectam simplesmente o fundo e vão direto para um padrão definido; em vez disso, é provável que eles recebam continuamente feedback sobre o padrão de sua pele e o usem para ajustar sua camuflagem. – se eles usam seus olhos, ou se eles têm uma noção de quão contraídos estão os músculos ao redor de cada cromatóforo – nós ainda não sabemos.”
Os pesquisadores também examinaram outra exibição de padrão de pele, chamada branqueamento, que ocorre quando o choco fica pálido em resposta a uma ameaça. “Ao contrário da camuflagem, o branqueamento foi rápido e direto, sugerindo que usa um sistema de controle diferente e repetível”, disse o Dr. Dominic Evans, um pós-doutorando da equipe do Max Planck Institute for Brain Research.
Quando os pesquisadores obtiveram imagens de alta resolução da tela de branqueamento, eles perceberam que alguns elementos do padrão de camuflagem anterior permaneceram, com o padrão de branqueamento sobreposto no topo. Posteriormente, o choco voltaria lenta mas seguramente a exibir seu padrão de pele pré-branqueamento.
“Isso sugere que a informação sobre a camuflagem inicial de alguma forma permanece. O branqueamento é mais como uma resposta que substitui temporariamente os sinais de camuflagem do cérebro e pode ser controlado por um circuito neural completamente diferente no cérebro”, explicou o Dr. primeiro autor do estudo e ex-pesquisador de pós-doutorado na equipe do Max Planck Institute for Brain Research. “O próximo passo é capturar registros neurais de cérebros de chocos, para que possamos entender melhor como eles controlam suas habilidades únicas e fascinantes de padronização da pele”.
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