O extraordinário animal conhecido como rato-toupeira de Ansell (Fukomys anselli) é uma das criações mais curiosas da evolução: metade salsicha felpuda, metade Nemesis de Resident Evil.
Esta criatura sociável e rechonchuda «vê» campos magnéticos com os seus olhos quase cegos, orientando-se por túneis subterrâneos que escava e que se estendem por quilómetros. Entre os mamíferos, só os humanos constroem túneis mais longos.
Agora, uma investigação inédita mostra que este rato-toupeira está tão sintonizado com o magnetismo que apresenta sinais de stresse quando o campo magnético terrestre, que lhe serve de guia, quase desaparece - algo que qualquer apreciador de filmes de catástrofe compreenderá.
O rato-toupeira de Ansell e a navegação magnética
A extraordinária capacidade do animal para detetar campos magnéticos continua a ser pouco compreendida. Por isso, uma equipa liderada por neurobiólogos do Instituto Max Planck de Neurobiologia do Comportamento recorreu a um novo método para mapear o cérebro destes animais e observar a resposta dos neurónios às oscilações do campo magnético.
«Mostramos aqui, tanto quanto sabemos, pela primeira vez, que um mamífero apresenta uma reação ativa de evitamento perante a ausência de um campo magnético», explicam os investigadores num estudo preliminar publicado no bioRxiv.
A navegação magnética tem sido estudada sobretudo em aves migratórias, que atravessam vastas extensões de terra e mar, mas alguns mamíferos também são sensíveis ao magnetismo.
Curiosamente, uma investigação anterior do Max Planck revelou que até os cães e alguns primatas possuem nos olhos uma molécula que, nas aves, parece reagir a campos magnéticos quando estimulada pela luz.
No entanto, os estudos das áreas cerebrais dos mamíferos envolvidas na deteção magnética têm-se limitado a uma única espécie: o rato-toupeira de Ansell, que vive no subsolo, assinalam os investigadores.
Uma descoberta anterior foi particularmente invulgar: anestesiar a superfície dos olhos destes animais impede-os de construir os ninhos na direção da bússola que preferem, sem lhes retirar a capacidade limitada de detetar luz.
Um atlas cerebral para testar campos magnéticos
A equipa desenvolveu, por isso, um procedimento de imagiologia que recorreu a um processo químico para tornar transparentes os cérebros dos ratos-toupeira, criando um mapa 3D, ou atlas cerebral.
Para verificar a precisão desse atlas, os investigadores injetaram depois um marcador fluorescente nos olhos de animais vivos. Assim, identificaram as vias neuronais e as ligações estruturais ao longo do percurso visual até ao cérebro e sobrepuseram-nas ao atlas.
Na experiência, os ratos-toupeira foram expostos a um campo magnético variável (CMF) e a um campo hipomagnético quase nulo (HMF). Este último tinha cerca de 2% da intensidade do campo magnético terrestre na Alemanha, onde decorreram os testes.
A cada 30 segundos, o CMF mudava apenas de orientação ou simultaneamente de orientação e intensidade, variando entre 20 e 70 vezes a intensidade do campo quase nulo.
Surpreendentemente, foi na presença do HMF que surgiu a resposta cerebral mais forte e mais generalizada. Por outras palavras, a ausência de estímulo revelou-se o estímulo mais marcante.
Os animais expostos ao HMF apresentaram maior atividade em regiões cerebrais associadas ao stresse, à ansiedade e ao medo. Entre elas estava a amígdala, estrutura em forma de amêndoa também ligada à tomada de decisões e ao processamento emocional.
Assim, embora se esperasse que a quase ausência de um campo magnético produzisse um estado neutro - talvez semelhante ao de uma pessoa a olhar perplexa para um mapa de estradas -, desencadeou antes uma atividade cerebral semelhante a uma resposta de stresse.
«Com base nos padrões de ativação neuronal indicativos de um estado semelhante ao stresse induzido pela exposição ao HMF, formulámos a hipótese de que os ratos-toupeira percecionam a falta de um campo magnético como aversiva e, consequentemente, exibem um comportamento ativo de evitamento do HMF», escrevem os investigadores.
Uma segunda experiência revelou os mesmos resultados.
Os ratos-toupeira foram colocados num percurso linear, no qual os investigadores criaram uma anomalia localizada do campo magnético, variando a sua intensidade em função da posição do animal. Os animais passaram significativamente menos tempo perto de um objeto colocado na zona de campo quase nulo. Duplicar a intensidade do campo não produziu esse efeito.
Como os ratos-toupeira detetam campos magnéticos
A forma como os ratos-toupeira detetam campos magnéticos continua, porém, por esclarecer.
Na verdade, a questão poderá estar mais em aberto do que nunca: um artigo recentemente publicado na revista iScience não encontrou indícios dos recetores à base de magnetite naturalmente magnética que se pensava existirem nos olhos destes animais, como pequenas pedras-íman.
A complicar ainda mais o cenário, a presente investigação associa as perceções magnéticas dos ratos-toupeira a uma ampla distribuição de regiões e circuitos cerebrais, em vez de apontar para um simples centro neuronal que funcione como um «íman de frigorífico».
Ainda assim, o novo procedimento de imagiologia deste estudo poderá servir de base a futuras investigações sobre a deteção magnética em ratos-toupeira e noutros animais - talvez em muitos, muitos animais.
O estudo revela também um ponto importante: os campos magnéticos quase nulos poderão deixar de ser úteis como controlos nessas investigações, sobretudo com ratos-toupeira, por poderem causar stresse aos animais testados.
«Em suma, apresentamos provas de que os ratos-toupeira percecionam a ausência do campo magnético terrestre», escrevem os investigadores.
«Mostramos que a remoção deste estímulo ambiental normalmente constante, o campo magnético terrestre, ativa circuitos cerebrais relacionados com o stresse e desencadeia um comportamento ativo de evitamento.»
Se a evolução tivesse seguido outro rumo, será que os vestígios de recetores magnéticos anteriormente referidos nos olhos dos primatas se teriam desenvolvido, permitindo às pessoas encontrar o caminho para o trabalho todas as manhãs, com a mesma relutância, seguindo o campo magnético do planeta? Quem sabe.
«As nossas descobertas demonstram que o campo magnético terrestre constitui um estímulo sensorial biologicamente significativo nos mamíferos», conclui a equipa.
O estudo ainda não foi revisto por pares, mas está disponível uma versão preliminar no bioRxiv.
Este artigo foi verificado e editado por Rebecca Dyer. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detetar um erro, informe-nos.
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