Pigmentos visuais do camarão-mantis são interruptores

Os camarões-mantis são celebrados por terem um dos sistemas visuais mais complexos do reino animal, contando com cerca de 30 pigmentos visuais, em comparação com apenas três cones nos olhos humanos. Em um estudo publicado na revista Science Advances, pesquisadores descobriram que vários desses pigmentos detectam comprimentos de onda vermelhos profundos e operam como interruptores de luz reversíveis.

Trabalhando em instituições como a Universidade de Liège e a Universidade Humboldt em Berlim, cientistas analisaram a absorção de luz e o comportamento de sinalização de 17 proteínas de opsina localizadas na faixa central do olho do crustáceo. Eles determinaram que 12 são pigmentos verdes padrão, enquanto os demais incluem três opsinas sensíveis ao infravermelho e duas que respondem à luz azul e laranja. Acopladas a filtros oculares especializados, essas proteínas permitem que o animal perceba comprimentos de onda que chegam a 687 nanômetros usando a mesma molécula de retinal derivada da vitamina A encontrada nas pessoas.

Crucialmente, quatro dessas proteínas são bistáveis, o que significa que alternam entre duas configurações estáveis ao capturar luz sem necessidade de maquinaria celular separada para regeneração. Nos olhos humanos, o retinal se desprende após a absorção de luz e precisa ser reconstruído, deixando temporariamente imagens residuais em condições de muita luminosidade. Em contraste, dois dos pigmentos bistáveis do camarão ativam-se sob luz vermelha e desativam-se sob luz azul, enquanto outro par faz o oposto. Um fóton incidente redefine diretamente a molécula, mantendo a via visual continuamente ativa.

Pesquisadores comparam a estratégia visual do crustáceo ao uso de óculos escuros durante o dia e ao transporte de uma fonte de luz ao crepúsculo. Quando a luz solar intensa sobrecarrega os sensores azuis, verdes e ultravioleta, as opsinas vermelhas continuam coletando informações. Ao amanhecer ou ao anoitecer, os animais podem mudar sua dependência para os pigmentos verdes e bistáveis azuis.

Além de confirmar como esses pigmentos operam bioquimicamente, os pesquisadores observam que testes comportamentais serão necessários para mostrar como os animais usam essa visão para atingir presas, proteger território ou escapar de perigos. A descoberta também pode auxiliar a optogenética, onde interruptores acionados por luz da família dos receptores acoplados à proteína G poderiam oferecer novas formas de controlar a sinalização celular em pesquisas médicas.