Libélulas podem ver cores invisíveis aos humanos? Estudo revela visão além do espectro
Um grupo de pesquisadores japoneses da Universidade Metropolitana de Osaka identificou que determinadas espécies de libélulas enxergam luz em faixas que ultrapassam o vermelho visível para os humanos. Saiba os detalhes da descoberta.
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Um grupo de pesquisadores japoneses da Universidade Metropolitana de Osaka identificou que determinadas espécies de libélulas enxergam luz em faixas que ultrapassam o vermelho visível para os humanos. Assim, esse achado chama atenção porque revela um tipo de visão estendida, alcançando comprimentos de onda próximos ao infravermelho, característica geralmente incomum entre os insetos. A pesquisa destaca um mecanismo de percepção luminosa que se aproxima daquele observado em mamíferos, incluindo a espécie humana.
A visão de cores em animais depende de proteínas sensíveis à luz, conhecidas como opsinas, presentes nas células da retina. Em mamíferos, diferentes opsinas respondem a faixas específicas do espectro, como azul, verde e vermelho. Porém, nos insetos a sensibilidade ao vermelho costuma ser mais limitada. No entanto, nas libélulas estudadas foi identificada uma opsina com capacidade de captar luz em torno de 720 nanômetros. Ou seja, além do limite tradicionalmente associado ao vermelho visível em muitos organismos.
Visão em libélulas e o papel da luz vermelha
A palavra-chave central deste tema é visão em libélulas, especialmente a capacidade desses insetos de detectar luz vermelha e quase infravermelha. Assim, o estudo indica que essa sensibilidade ampliada pode ter relação direta com o comportamento reprodutivo. Durante o voo, machos e fêmeas refletem a luz de forma distinta em comprimentos de onda mais longos, o que favorece o reconhecimento entre indivíduos da mesma espécie. Portanto, o sistema visual passa a atuar como um filtro refinado para identificar parceiros em movimento.
Essa adaptação sugere que a visão estendida ao vermelho pode oferecer vantagens em ambientes com iluminação variável, como margens de rios, lagos e áreas alagadas, onde libélulas costumam se concentrar. Nessas regiões, reflexos na água, vegetação e corpos em deslocamento podem gerar um cenário visual complexo. Portanto, ter sensibilidade a faixas mais longas de luz pode tornar o contraste entre indivíduos e o fundo mais nítido. Ou seja, facilitando a comunicação visual durante interações sociais e reprodutivas.
Como o mecanismo de visão das libélulas se compara ao humano?
Um dos pontos mais destacados pelos cientistas é a semelhança entre o mecanismo de detecção de luz vermelha em libélulas e o sistema presente em mamíferos. Em ambos os casos, pequenas mudanças na estrutura das opsinas alteram a faixa de comprimento de onda à qual essas proteínas respondem. Ademais, nas libélulas analisadas um único ponto específico na proteína mostrou-se decisivo para ajustar a sensibilidade. Assim, permitindo que o pigmento visual alcançasse comprimentos de onda muito próximos do infravermelho.
Esse fenômeno é um exemplo de evolução paralela: espécies distantes, como insetos e mamíferos, desenvolvem soluções moleculares semelhantes para desafios parecidos, sem que isso dependa de um ancestral comum recente com a mesma característica. A similaridade funcional entre as opsinas de libélulas e de humanos indica que a natureza tende a reutilizar estratégias eficientes para lidar com a detecção de luz, mesmo em linhagens evolutivas bastante distintas.
- Em humanos: diferentes cones na retina respondem ao azul, verde e vermelho.
- Em libélulas: uma opsina especializada se estende além do vermelho, alcançando até cerca de 720 nm.
- Ponto em comum: ajustes em poucos aminoácidos da proteína são suficientes para deslocar a sensibilidade da luz.
Quais são as possíveis aplicações biomédicas dessa descoberta?
Os resultados não se limitam ao campo da biologia de insetos. A identificação de uma opsina altamente sensível ao vermelho e ao quase infravermelho abre espaço para novas ferramentas em optogenética, área que utiliza proteínas sensíveis à luz para controlar ou monitorar células. Como a luz infravermelha penetra mais profundamente nos tecidos, uma proteína visual adaptada para responder a esses comprimentos de onda pode ampliar o alcance de técnicas médicas baseadas em luz.
Pesquisadores apontam que a engenharia dessas opsinas inspiradas em libélulas pode levar ao desenvolvimento de métodos menos invasivos para estudar o cérebro, tecidos internos e circuitos neurais. Em vez de depender apenas de luz visível, sistemas ajustados ao vermelho e ao infravermelho próximo poderiam atingir regiões mais profundas do organismo.
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- Identificar proteínas sensíveis à luz com alcance estendido ao vermelho e infravermelho.
- Modificar pontos específicos da estrutura da opsina para refinar a faixa de sensibilidade.
- Aplicar essas proteínas em células-alvo por meio de técnicas genéticas.
- Utilizar fontes de luz adequadas para ativar ou monitorar a atividade celular em regiões internas.
Além de aplicações médicas, o estudo da visão em libélulas pode contribuir para o desenvolvimento de sensores ópticos mais eficientes, capazes de detectar sinais em ambientes com baixa luminosidade ou em faixas hoje pouco exploradas pelo hardware convencional. A combinação entre biologia evolutiva, bioquímica de proteínas e engenharia de luz mostra como a observação de um inseto em voo pode gerar conhecimento com impacto direto em tecnologias de saúde e em dispositivos de imagem avançada.
